Как сделать паяльный фен; простая схема для сборки своими руками воздушного термофена

Как сделать паяльный фен — простая схема для сборки своими руками воздушного термофена

Идея сделать термофен родилась, когда мне понадобилось убрать с поверхности монтажные крепления. Время изготовления фена для пайки микросхем своими руками заняло примерно два часа, включая фотографирование.

Особенности

Паяльный фен – это электроприбор, который позволит за максимально короткое время разогреть отводы из металла. Если самостоятельная сборка его произведена качественно, то эксплуатировать его смогут и начинающие, и профессиональные сварщики. Редко происходит использование паяльного фена как самостоятельной, отдельной единицы, в основном для точности, направленности работы применяются станции для паяния. Станцией называется полупрофессиональный нагревательный прибор, представляющий собой конструкцию из паяльника и сварочного нагревателя. Ею удобно работать со схемами и составляющими электрических сетей, а также термически обрабатывать мелкие детали.

Можно использовать фен для паяния для того, чтобы удалять лакокрасочное покрытие с оконных рам и других поверхностей.

Средняя температура, до которой разогревается воздух, выходящий через сопло агрегата, равна 700-800 градусам. Регулировка и управление температурой происходит при помощи реле.

Турбинный и компрессорный тип

Схема паяльной станции, сооружаемой своими рукам, может быть представлена в виде основного модуля и оконечного устройства (термического фена), обеспечивающего нагрев воздуха в зоне пайки.

Перед её изготовлением необходимо знать, что по методу формирования принудительного воздушного потока такие устройства делятся на паяльные приборы турбинного и компрессорного типа.

В турбинных агрегатах воздух подается в зону обработки посредством небольшого электромотора с вентилятором, встроенного непосредственно в корпус фена. В изделиях второго класса воздушный поток формируется с помощью специального компрессора, размещённого в основном модуле (контроллере для паяльного фена).

При выборе требуемой разновидности станции для паяния мелких деталей обычно исходят из оценки следующих разнонаправленных факторов:

• вентиляторные паяльные станции способны формировать более мощный поток воздуха, что является очевидным преимуществом встроенного в них фена. Однако создаваемый с их помощью поток с трудом проходит через слишком узкие насадки;
• компрессорные фены наоборот, более эффективны при работе с относительно узкими насадками, используемыми при пайке деталей, размещённых в труднодоступных местах.

Выбор оптимального варианта паяльного фена, способного работать с данным набором насадок из пластика, осуществляется с учётом конкретных условий его эксплуатации.

Конструкция термофена

Основные части, из которых состоит фен для пайки, схожи с элементами других нагревательных приборов:

1. Рукоятка. Она делается из жаропрочных материалов из расчета, что выдержит высокую температуру. Например эбонит, керамика, фарфор. Кроме того, рукоятку можно обмотать жаропрочной тканью, что также снизит температуру поверхности.
2. Корпус. К нему предъявляются такие же требования как к рукоятке.
3. Насадки. Чаще всего это стальная трубка с небольшим диаметром отверстия. Использование других металлов не рекомендуется из-за меньшей долговечности или большей цены.
4. Нагревательный элемент. Используется нихромовая проволока небольшого радиуса, которая хорошо держит форму при нагреве.
5. Вентилятор. Устанавливается на обратной стороне паяльного фена и подает воздух к нагревательному элементу. Он обязан быть маленьким, для удобного использования инструмента.

Из китайского хлама

Можно сделать простейший паяльный фен своими руками из ненужных деталей, которые всегда имеются в хозяйстве.

Наиболее сложным в изготовлении узлом фена является металлический корпус с электронной начинкой. Схема управления собирается из таких деталей, как:

• трансформатор на 50 Вт от выгоревшего светильника;
• охладитель для продувки трансформатора;
• микросхема серии LM;
• переменный резистор, регулирующий обороты;
• регулятор нагрева;
• блок питания на 12 В с любого китайского устройства.

Для корпуса можно сделать своими руками ящичек из композитной панели, применяемой для обшивки вентфасада и куска ламината для основания корпуса.

Для информации. Чтобы получить прочные соединения стенок корпуса, первым делом нужно рассверлить отверстия меньшим сверлом, а потом большим. При сверлении тонкостенных деталей используют свёрла с заточкой цивенбор.

От корпуса идут провода к самому паяльнику, состоящему из двух элементов:

• вентилятора-ветродуя;
• нагревательного элемента.

Нагревательный элемент, как правило, включает в себя две параллельные спирали по 2,5-3 Ом. Они размещаются в специальной трубочке. Последняя в данном варианте представляет собой кусок отпиленного карниза, обугленного специально над газовой плитой. Для сборки паяльника также используются:

• обычная бутылка из-под кефира;
• хомут автомобильный;
• термоизолирующая стеклоткань для прокладки между пластмассой и железом.

Перемещаемая струя воздуха от вентилятора нагревается, что используется для пайки.

В данном варианте сборки термофена потребуется только докупить единственную деталь – семисторный регулятор для освещения. Устройство получается полезным и абсолютно жизнеспособным, хоть и сделанным из ненужного хлама. Общие затраты не составят и 500 рублей.

Для информации. Нужно учитывать, что при использовании бутылки нестандартной формы придётся корректировать размеры резьбового соединения. Это касается и хомута для крепления вентилятора, длина которого зависит от габаритов используемого вентилятора.

Из плойки

По той же схеме на скорую руку можно собрать термофен из других деталей. Например, сама коробка может быть металлической, а начинка коробки может быть собрана из таких деталей, как:

• трансформатор на 12 В;
• вентилятор малой мощности;
• диодный мост для вентилятора;
• настроечный резистор для скорости работы вентилятора;
• диммер на выключатель для регулировки температуры фена.

Трубка на сам паяльный фен берется от плойки, внутри нее на специальную пластину наматывается спираль. Если спираль будет подобрана не на 220 В, то подавать ток нужно с помощью регулятора температуры, не доводить до максимума, иначе сгорит устройство.

Вентилятор не должен быстро крутиться, чтобы спираль давала необходимый жар, и можно было паять. Процесс регулируется управлением скоростью оборотов мотора.

Важно! Для предотвращения замыкания витков нагревателя с корпусом вовнутрь стакана помещается свернутый в трубочку кусок слюды или миканита.

Термофен своими руками

Из компьютерного кулера

Иногда срочно нужен термофен для пайки, а купить его негде, или просто времени не хватает ходить по магазинам.

Паяльное устройство можно соорудить на скорую руку из подручных средств, таких как:

• компьютерный кулер;
• горлышко от пластиковой бутылки;
• универсальный блок питания для кулера;
• паяльник без отверстий для охлаждения;
• термоклей;
• капельница;
• аудиоштекер Jack на 6 мм;
• изолента;
• термоусадка;
• провод;
• ножницы.

Кулер для фена паяльника

Сборку начинают с удлинения проводов на кулере для подключения его к блоку питания. Для того чтобы воздух устремить в сторону паяльника, в торце кулера прорезают отверстие. На него приклеивают горлышко от пластиковой бутылки. С боку кулер закрывают вырезками, сделанными по форме его сторон из пластиковой крышки большого йогурта. После этого проверяется мощность потока ветра из приклеенного горлышка.

Система обдува с помощью изоленты закрепляется к рукоятке паяльника. Вместо жало паяльника устанавливается аудиоштекер. Медную проволоку накручивают на наконечник паяльника, чтобы фиксирующее кольцо сидело плотно. В итоге получается самодельный работоспособный фен.

Сборка паяльного фена

Из дешевого паяльника «Все по 50»

Можно изготовить свой термофен на базе обычного фена для сушки волос. Делается это несложно из следующих деталей:

• полиэтиленовая бутылка;
• от фена нагревательный элемент с хорошим накалом и вентилятор;
• литий-ионный аккумулятор от шуруповерта 18 В;
• кнопка и разъем новые или б/у;
• запчасти от фонарика.

Схема изготовления достаточно простая. Сначала отрезается пластиковая бутылка. Затем в горлышко вставляется паяльник по типу зажимного патрона, с обратной стороны пластиковой воронки – вентилятор.

Устройство удобно использовать при пайке деталей в микросхемах, гнезд мини USB. При его работе припой быстро начинает плавиться.

Затраты минимальные – только на покупку паяльника 50 рублей.

Из подержанного фена

Для того чтобы самостоятельно собрать паяльный фен, достаточно:

• купить новую толстую спираль на 1 кВт и поддержанный фен на рынке;
• подумать, как присоединить к нему трубочку с нихромовой спиралью внутри.

Сначала нужно разобрать фен для волос, взять из него мотор с диодным выпрямителем и тонкую слюду. Затем необходимо вставить нагревательный элемент в трубу, обязательно плохо проводящую тепло. Корпус фена для этого не подходит, так как пластмасса от высокой температуры может расплавиться.

Для информации. Можно использовать старую тонкую спираль фена. Но длина нагревательной детали должна быть рассчитана. Сопротивление спирали фена высчитывается по формуле R=U2/P, где P – мощность фена, U – питание 220 В.

В алюминиевой трубе размещают крестом плохо проводящие тепло пластинки, а на них – нихромовую спираль. Затем все это сверху покрывают тонкой пластинчатой слюдой, взятой из фена. Таким образом, спираль не будет соприкасаться с алюминием и «не замкнет».

Для информации. Спираль размещается в трубке так, чтобы близлежащая к вентилятору часть не нагревалась.

Как сделать паяльный фен своими руками

Соединение компонентов (фена и трубы) осуществляется с помощью резьбового цоколя большого диаметра от лампочки фирмы Максус. Размеры фена и данного цоколя друг к другу идеально подходят. К тому же цоколь лампочки выдерживает нужную температуру.

К нагревательному элементу подсоединяются провода в трубках из стекловолокна для подачи энергии. Изоляция проводов важна для предотвращения короткого замыкания.

Важно! Необходимо стараться, чтобы нигде ничего не перемыкало, и конструкция была достаточно герметичной.

Питание подается, как и в предыдущих вариантах сборки паяльных фенов, с трансформатора.

Важно! Для сборки паяльного фена необходимо владеть знаниями электротехнической безопасности. Потому что если что-то сделать не так, то как минимум собранное изделие может расплавиться, как максимум – произойти короткое замыкание.

Самодельный паяльный фен

Для изготовления паяльного фена можно выбрать простую схему на страничках интернета, применяемых вариантов очень много. С помощью самодельного устройства можно легко паять компоненты различных плат и микросхем.

Как сконструировать самодельный термофен?

Мы ориентируемся на максимальную экономию средств. Поэтому список покупаемых деталей должен стремиться к нулю.

Первая константа – это температура

Профессиональные 800 ℃ не нужны, плавить серебро и алюминий не потребуется. При работе даже с самым тугоплавким припоем самодельному фену для пайки микросхем достаточно воздушного потока 600 ℃.

Вторая величина – мощность

Для мелкой работы (удалить неисправную микросхему или припаять SMD светодиод) достаточно значения 75 Вт. Для работы с более крупными элементами (например, процессор на видеокарте или деталь с массивными контактами) потребуется 100-110 Вт.

От этого параметра зависит подбор основного элемента конструкции – нагревательной спирали. Проволоку можно взять от старой электроплиты. Этого добра хватает в любом чулане или кладовке.

Толщина материала 0,4-0,5 мм

Поскольку самодельный паяльный фен имеет компактные размеры, спираль должна хорошо держать форму. Более толстое сечение потребует большего тока. Базовое значение силы тока 4 А. В зависимости от источника питания, подбираем сопротивление.

Оптимальное значение напряжения 24-36 В. Меньшая величина не позволит развить мощность, а большее значение становится опасным. На примере блока питания 24 В, сопротивление спирали должно быть порядка 6 Ом.

Отмеряем нужную длину и формируем спираль на изоляторе. Подойдет керамическая трубка 4-5 мм диаметром.

Проволоку можно закрутить на плоской пластине, тогда получится более качественный теплообмен. Лепестки расположатся на удалении от изолятора.

На иллюстрации виден воздуховод, собранный из корпуса автомобильного прикуривателя и кусочка мебельной трубы.

Корпус собственно нагревателя выполнен из пальчиковой батарейки, или аккумулятора. Стакан достаточно прочный, главное – хорошо вычистить его от остатков электролита.

Внутрь закладывается слой стеклоткани или слюды от старого паяльника. Это предотвратит замыкание спирали о стенки корпуса.

Сопло можно выполнить из резьбовой втулки от патрона для лампы. Внутренний диаметр 4-5 мм как раз формирует необходимый поток воздуха.

Втулка закрепляется на выходе из стакана корпуса. Фактически, на этом этапе самодельный фен для пайки горячим воздухом готов. Осталось настроить вентилятор и закрепить рукоятку. Можно использовать ручку от напильника или старого паяльника.

Для такого размера воздуховода лучше применить нагнетатель воздуха центробежного типа. Конструкция собирается из плоского вентилятора и кусков ненужного пластика.

В боковое отверстие нагнетается достаточно интенсивный поток воздуха. Питание вентилятора не имеет значения, подбираем напряжение в соответствии с общим блоком.

Конструкция крепится к воздуховоду. Фланец можно спаять самостоятельно из жести (температура в этой области небольшая), либо подобрать готовый элемент. Термофен собирается своими руками из чего угодно.

Подключаем всю конструкцию к блоку питания. В зависимости от сложности источника напряжения и тока, можно организовать несколько температурных режимов с плавной регулировкой.

Откалибровать переключение несложно: выставляем регулятор в различные положения, и производим замер температуры воздуха на выходе из сопла. Для этого используется мультиметр с термодатчиком.

Паяльный фен готов, он собран своими руками буквально из мусора.

Если надо более тонкое сопло (для точных работ), можно в качестве корпуса нагревателя использовать стеклянную трубку из магазина медтехники. Это закаленное стекло с острым носиком. Остальная конструкция собирается аналогичным образом.

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.

[box type=”info”]Установку нагнетателя для паяльной станции сделанной своими руками рекомендуется делать в соответствии с текущими правилами электробезопасности. Подобное подключение аппаратуры обеспечит отсутствие помех в электрической сети.[/box]

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.

Принципиальная схема 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.

Как сделать своими руками

Если нет желания покупать дорогостоящее устройство или же, напротив, заказывать паяльный фен из Китая, то Вы можете сделать это устройство своими руками.

Для того чтобы самостоятельно сделать простой паяльный фен, понадобятся чертежи и некоторые детали. Схема небольшого устройства представлена ниже:

Эскиз паяльного фена

Детали, которые могут понадобиться в реализации проекта, есть практически в каждом доме. Кроме того, их можно купить в ближайшем магазине электроники. Для нагнетания воздуха будет использоваться вентилятор от персонального компьютера. Чтобы провод не оторвался при работе от детали, его нужно прикрепить к блоку. Спираль нагревательного элемента рекомендуется сделать из нихромовой проволоки. Для этого просто намотайте проволоку на цилиндр нужного размера. Учтите, что одни вывод должен проходить через трубку.

Чертеж паяльного фена

Для корпуса понадобится резистор на 10 Вт. Его размер позволяет оборудовать небольшое нагревательное устройство, просто нужно освободить трубку от внутренних элементов. Обязательно изолируйте металлический корпус от нагревательных и проводящих элементов. Для этого можно использовать любую доступную изоляцию, но лучше всего себя зарекомендовала слюда.

Видео инструкция о том, как сделать паяльный фен своими руками.

Для воздуховода потребуется простая консервная банка, он вырезается из емкости. Края нужно подровнять, чтобы при работе они не нанесли вред острыми торцами. Для предотвращения нагревания воздуховода рекомендуется его обмотать стеклотканью – для этого нужно сделать 3 слоя. Ручка может быть изготовлена от тубы из-под шприца. Для соединения кабеля и нагревателя используются клеммники, их подбирают под размер провода.

Учитывая, что воздуховод – это самая сложная деталь конструкции, её разработку нужно оговорить пошагово:

1. Расположение этой детали устройства должно быть таким, чтобы трубка вентилятора соединялась с нагревательной спиралью;
2. Для того чтобы подобрать размеры нужно воспользоваться чертежом развертки воздуховода. Рисунок развертка воздуховода
3. Для точно выполнения желательно этот чертеж распечатать и по нему сделать шаблон по заранее заготовленной банке. Врезать можно простыми ножницами по металлу, допускаются небольшие отклонения;
4. Дальше сборка напоминает конструктор. Вам нужно сделать отверстия в жести, после чего протянуть через неё провод питания. Он в дальнейшем соединится со спиралью нагревателя;
5. После этого остается только собрать самодельный паяльный фен по чертежу и проверить его работоспособность.

Такой термофен – это дешевый и простой вариант, который сможет сделать даже начинающий радиолюбитель. Также можно просто собрать готовую схему на плате Atmega по аналогичному чертежу. Вместо корпуса можно использовать заготовку из обычного фена для сушки волос.

О температуре нагревателя и выборе материала для его корпуса

Рабочая температура нихромовой спирали не должна превышать 1000°С. Температуру раскалённой спирали можно приблизительно определить по её цвету. В таблице указана температура в градусах Цельсия.

В этой таблице приведены значения температуры плавления некоторых металлов.

Как видите, для изготовления корпуса нагревателя лучше всего подойдут медь, латунь или сталь. Но, медь и латунь быстро окисляются при высоких температурах. Поэтому лучше выбрать сталь или никелированную сталь.

Если у вас в распоряжении имеются неисправные литий-ионные аккумуляторы, то вы можете изготовить трубку из корпуса одной из банок. Корпуса банок любых литий-ионных аккумуляторов и литий-ионных батареек изготовлены из нержавеющей стали.

На картинке разобранная батарея от ноутбука. Диаметр корпуса банки 16мм, длина – 65мм. О том, как разобрать ноутубучную батарею рассказано и показано здесь>>>

А на этой фотографии представлен разобранный аккумулятор «EN-EL1» от фотокамер Nikon. Диаметр банки 14мм, длина – 48мм.

Содержимое банок литий-ионных аккумуляторов и литий-ионных батареек крайне токсично! Поэтому, разборку банок нужно производить на открытом воздухе, а извлечённые продукты закупорить в надёжную тару и сдать в пункт утилизации батареек. Такие пункты обычно имеются в крупных супермаркетах и специализированных магазинах.