8-900-374-94-44
В данном обзоре я постараюсь познакомить Вас с индукционным паяльником из Китая.
Для начала, позвольте дать небольшое пояснение, относительно принципов работы данного устройства!
В индукционных паяльниках нагрев жала осуществляется путем подведения к нему энергии в виде высокочастотного электромагнитного поля, создаваемого катушкой-индуктором. Внутри жала расположен ферромагнитный сердечник, нагревающийся за счет потерь на гистерезис и, в меньшей степени, за счет вихревых токов. В таких паяльниках нагревается только жало, что позволяет сделать паяльник предельно легким и миниатюрным. Термостабилизация таких паяльников может осуществляться как традиционным способом (с помощью термопары или терморезистора, контактирующего с жалом), так и путем выбора материала ферромагнитного сердечника с температурой Кюри, равной необходимой температуре жала. При достижении этой температуры сердечник теряет свои ферромагнитные свойства и подвод энергии за счет перемагничивания прекращается.Данное изделие китайпрома является аналогом брендовой паялки Quick 203. Вот тут они (оригиналы www.quick-global.ru/1-lead-free-soldering-2b.html) продаются в РФ (офф. представитель Qucik technica-m.ru/katalog.html/fol_242).
Принцип работы следующий: высокочастотный генератор вызывает нагрев металлического жала до заданной температуры, которая регулируется с помощью термопары прижатой к жалу изнутри.
Плюсы данного варианта термостабилизации:
+Низкая теплоемкость (инертность) нагревательного устройства.
+Отсутствие воздушной прослойки между нагревателем и жалом (жало и есть нагреватель)
+Относительно высокая скорость реакции на изменения температуры жала в связи с прикосновением к деталям, плате, и т.п.
Характеристики:
Диапазон температур 100℃-600℃
Стабильность температуры ±2℃
Входное напряжение / частота 220В 50Гц/60Гц
Напряжение на выходе/ частота 24В AC 400K Гц (в инете нашел измерения ~280 КГц)
Maкс. мощность 90Вт
Микропроцессорное управление
Нагрев Ток высокой мощности
Режим сна Автоматический
Блокировка температуры Пароль
Вес (без шнура питания) Примерно 2.8 кг
Итак комплект моей поставки:
Напомню паяльника в комплекте нет, зато есть какие то 4 винта (ножки) которые некуда ввернуть.
Лицевая панель:
Вес коробки:
Вес устройства с комплектом:
Работа с паялкой:
Регулировка температуры клаишами ▲ и ▼. При включении станция включается на температуру, выставленную при выключении.
Заходим меню настроек, зажав * на 2 секунды.
0-
1-Максимальная температура, которую можно выставить стрелками(макс. 600!!).
2-Минимальная температура(100-150-200С)
3-Температура паяльника в режиме сна (100-300С)
Подробности прошу узнать из видео. Сразу перейду к итогам!
●Quick 203h паяет на 370С хуже чем СТ-96, но лучше чем остальные 3 испытуемых. Очень долгий прогрев массивных деталей. Без проблемно можно работать только с smd, мелкими кондёрами, и с платами со свинцово содержащими припоями. (ну или разбавлять припой).
ВЫВОДЫ:
○Покупать у вышеозначенного мною прода (по ссылке «перейти в магазин«) не стоит!
○С дефолтным жалом показывает очень плачевные результаты для этой цены.
○Если у вас есть что-то вроде СТ-96 вряд ли стоит замахиваться на это. Переплата не соответствует дополнительным плюшкам.
Вот тут я докупил паяльник:
ebay.com/itm/141811643244 (eBay item number: 141811643244)
Фото паяльника
mysku.ru
Индукционная паяльная станция – новейшее оборудование, широко распространенное как среди профессиональных мастеров и специалистов-электронщиков, так и среди радиолюбителей различных уровней. Обладающая высокой скоростью нагрева, долговечностью и безопасностью она используется для различного рода монтажных и демонтажных паечных работ на микросхемах, при установке мелких и чувствительных к перегреву smd радиодеталей.
Устройство для паечных работ с индукционным нагревом
Индукционная пайка – вид паечных работ, выполняемых при помощи оборудования, имеющего индукционный нагревательный элемент. Благодаря быстрому контролируемому разогреву, данный вид пайки используется при монтаже любых радиодеталей.
Основными преимуществами подобного паяльного оборудования перед аналогами с керамическими нагревательными элементами являются:
Также такие устройства для пайки имеют очень высокий КПД, так как в качестве нагревательного элемента выступает ферромагнитный слой жала, паяльник практически не теряет тепла и полностью использует его для различных паечных работ.
Индукционная паяльная станция состоит из следующих элементов:
Рабочим органом такого оборудования является паяльник с установленным внутри него индуктором – катушкой из медной проволоки, намотанной вокруг гнезда, в которое вставляется хвостовик сменной насадки с ферромагнитным напылением.
Устройство нагревательного элемента индукционной станции для пайки
Процесс нагрева жала индуктором происходит следующим образом:
Регулировка тока (его частоты, следовательно, и температуры жала) производится при помощи регулировочных энкодеров на электронном блоке.
В индукционных паяльных станциях применяются 2 способа контроля температуры, до которой нагревается жало паяльника:
На заметку. Технология использования сменных насадок картриджей с ферромагнитным напылением, обеспечивающим нагрев жала до определенной температуры, является разработкой компании «Metcal» и носит название «Умный нагрев», или «Smart heat».
Сменные насадки (картриджи) с ферромагнитным напылением
Первый способ встречается в недорогих полупрофессиональных моделях. Основные его преимущества – относительная дешевизна и простота регулировки. Второе техническое решение применяют в более дорогостоящих, качественных и надежных моделях профессиональных станций для паечных работ.
Основными критериями выбора подобного оборудования для пайки являются следующие:
Большое разнообразие моделей подобного оборудования делает его самостоятельное изготовление практически нецелесообразным и затратным, проще купить простой китайский прибор, который при небольшой стоимости будет иметь достаточно длительный срок службы и хорошее качество пайки.
Поэтому сделать индукционный паяльник своими руками можно исключительно из научного интереса, изучив внутреннее строение подобного устройство и происходящие в нем физические явления более детально и наглядно.
Контроль температуры пайки при помощи термопары и мультиметра
При пайке различных мелких радиодеталей, согласно требованиям различных нормативных документов, рекомендациям изготовителей электронных компонентов, технике безопасности, температура жала при его прикосновении к рабочей поверхности должна быть не выше 2700С. При работе с описываемым паяльным оборудованием данный показатель устанавливают при помощи регулировочных энкодеров на электронном блоке устройства. Проверяют правильность такой настройки, прикасаясь к жалу прибора кончиком термопары, подключенной к мультиметру.
В некоторых моделях данного паяльного оборудования в расширенную комплектацию входят следующие инструменты и приспособления:
Также в некоторых дорогих паяльных станциях на электронном блоке имеется небольшой дисплей, отображающий температуру жала прибора.
Таким образом, паяльная станция с нагревателем-индуктором – оборудование, обладающее большим количеством преимуществ. Это делает ее востребованной и популярной среди как специалистов, так и простых радиолюбителей.
amperof.ru
Электрикам, электронщикам и людям других близких профессий прекрасно известно понятие пайки и инструмент для этих целей — паяльник. Его устройство тоже не вызывает особого недоумения, так как строится на элементарных понятиях. А вот индукционный паяльник известен далеко не всем. Принцип его действия сможет объяснить даже не каждый электрик. Хотя в основу работы такого прибора положены самые обычные законы физики.
Сегодня в большей степени распространено использование обычных паяльников или паяльных станций, принцип работы которых основан всё на том же использовании нагрева рабочей поверхности за счёт сопротивления проводника. Это дёшево, просто и удобно. Но проблемы, возникающие в процессе пайки, всё же есть.
Специалистам, которые сталкиваются с этим ежедневно, все они хорошо известны: большое потребление мощности, низкий КПД, перегрев в месте контакта жала. Более того, для различных видов спаиваемых частей устройства приходится использовать то же разные. Хотя паяльные станции частично помогают решить подобную проблему.
Совсем по-другому обстоит дело с устройством под названием индукционная паяльная станция
А это позволяет не только проводить пайку более удобно, но и избежать множества неприятных моментов, возникающих в процессе работы. И всё благодаря применению индукции.
Принцип действия индукционного паяльного прибора основан на действии электромагнитной индукции. И для начала стоит рассмотреть основы действия паяльного элемента, потому что именно он является основной частью паяльника. Устройство прибора:
Наконечник;При подаче на индукционную катушку токов высокой частоты формируется электромагнитное поле. Жало же имеет слой ферромагнитного материала, который под действием электромагнитного поля начинает перемагничиваться. Это вызывает возникновение вихревых токов, в результате чего происходит выделение большого количества тепла. Именно оно и нужно для пайки.
Плюсы такого метода вполне очевидны: при работе разогревается непосредственно само жало, что способствует не только равномерному нагреву, но и исключению тепловой инерции, присущей обычным паяльным установкам.
Это же позволяет предотвратить перегрев, что увеличивает его срок эксплуатации. Отсюда же вытекает и повышение КПД.
Хотя паяльный элемент и выполняет основную функцию, но без подачи электроэнергии ничего не получится. И каждая паяльная станция с индукционным принципом действия имеет блок управления, который и регулирует нагрев.
Для управления нагревом можно использовать два способа:
На жало устанавливается датчик температуры, который подключается к цифровому блоку, управляющему процессом. Подобная схема используется чаще в дешёвых моделях.Каждый способ имеет свои преимущества и негативные стороны. Первый по карману даже любителю, что делает его наиболее доступным.
Второй для пайки в разных случаях требует смены жала-картриджа с различной точкой Кюри. Помимо этого, он малодоступен из-за своей стоимости.
Основным критерием при выборе необходимой модели может служить лишь сфера применения паяльной станции. Если подразумевается использование на производстве или в профессиональных целях, то рекомендуется выбирать приборы с «умным нагревом», хотя и стоят они более 1 тыс. у.е.
Любителям же предпочтительнее использовать системы с цифровым блоком. Их вполне хватит для качественной и удобной работы. Правда, в таких вариантах будет отсутствовать фен, но его можно купить и отдельно. Удобен такой вариант ещё и тем, что нет необходимости каждый раз подбирать наконечник с заданной точкой Кюри, а это сильно упрощает работу.
Любители всё создавать своими силами обязательно заинтересуются возможностью создать индукционную станцию самостоятельно. Тем более учитывая ценовую таблицу, сделать это захочется не только «самоделкиным».
И здесь желающих сэкономить хочется разочаровать. Теоретически, конечно, сделать можно всё. Но по своей конструкции для самостоятельного изготовления паяльный элемент слишком сложен. Что же касается цифрового блока, то создать его можно и самому, но здесь теряется смысл, так как обойдётся это практически в ту же сумму, сколько будет стоит целая китайская паяльная станция.
220v.guru
Про индукционный нагрев я слышал давно и даже есть у меня такая плитка. Тестирование скорости нагрева в форуме на радиокоте показало, что индукционный нагрев самый быстрый. Ну и кпд тоже.
В форуме так никто и не выложил нормальных фоток. Посему взял на себя эту задачу. Значит вот основная плата. Состоит из импульсного бп и импульсного прерывателя, насколько я мог разглядеть по схеме.
С нижней стороны каплей белого герметика приклеен керамический резонатор. На микросхеме выполнен задающий генератор
На этой стороне видно 3х контактный разъем для питания, потом многоконтактный для шлейфа на плату управления и еще 2 штыря — сам паяльник. Возле гнезда видно трансформатор тока. Является датчиком отсутствия жала. На радиаторе расположен какой-то транзистор.
Еще там примерно 5 транзисторов то-92. Больше ничего интересного нет.
Плата управления сделана на меге 8. Возле разъема стоит тл072 для термопары. Ничего особенного. Индикатор заказной конечно, выполнен по технологии crystal on glass. Разъем снизу скорее всего для программатора.
Внутри корпуса еще стоит фильтр. Корпус железный и заземлен.
Монтаж довольно китайский, флюс не смыс. Смыл его сам.
Паяльник тоже довольно прост. Это общий контакт для термопары и заземления.
Красный контакт идет на термопару. Разбирается паяльник тоже просто. Никаких сложных деталей там нет.
Что касается жал. С виду они очень брутально выглядят. На самом деле это трубочка из жести. По трубочке снаружи идет проводок термопары.
Сама термопара не внутри жала, а снаружи. Вторым проводом является корпус трубки. Внутри трубки вроде бы катушка. Жало очень легкое, легче жал хакко.
Как работать с индукционной станцией?
Чтение форумов показало, что очень много людей независимо от возраста не умеют обращаться со станциями обычными. Т.е. паяют, набирая припой на жало, пытаются чистить жала напильником и прочие извраты.
Индукционная станция так же имеет свои нюансы.
Для начала надо включить ее с дефолтным жалом на 250 градусов и откалибровать. Для этого измеряем мультиметром температуру в точке термопары, потом нажимаем на звездочку, удерживаем ее и жмем на остальные 2 кнопки. На индикаторе загорится надпись калибровки. Выставляем температуру по показаниям мультиметра.
Теперь у вас жало работает в нормальном режиме. Ставим 250-280 и окунаем жало в канифоль, потом в припой. Хорошенько его там смачиваем и вытираем влажной губкой. Несмотря на свою небольшую толщину, губка впитывает и становится потом толстой.
Повторяем так раза 3. Теперь жало хорошо залужено.
Если этого не сделать, то за 5 минут можно очень сильно попортить жало.
Снимается жало в горячем состоянии при помощи резиновой штуки, что идет в комплекте. Разогрев нового жала до 100 градусов длится секунд 7. Так что можно успеть и руками поставить новое.
Новое жало так же требует калибровки.
Это самый большой недочет квика — отсутствие профилей жал. Т.к. экран заказной, то на нем ничего не вывести. Иначе можно было бы переписать прошивку и сделать профили.
Подставка тоже не очень удобная, паяльник туго входит и выходит. Иногда железное жало прилипает к мощному магниту.
Магнит служит для срабатывания геркона в паяльнике и перевода станции в экономный режим.
В инструкции указана частота 400кгц, но точно измерить ее не смог, т.к. период измерения моего частотометра больше периода включенного состояния.
Некоторые люди на форумах задают вопрос о безопасности такой штуки. У меня нет калиброванного измерителя эмп, но я ради интереса подключил первую попавшуюся катушку к осциллографу. Катушка из очень тонкого провода, диаметр ее сантиметров 5-6 и толщина 5мм. Может быть там витков 300-500.
Если засунуть в середину нее паяльник, то амплитуда будет порядка 2.5в.
Конечно же на основании этих показаний не стоит делать каких-то выводов об опасности или безопасности.
Однако я бы не очень хотел держать этот паяльник по 8 часов.
Касательно удобства и качества пайки. Могу сразу сказать, что паяльник вполне удобный, легкий. Провод может быть разве только чуть жестковат. При 360 градусах паял 4 слоя. Секунд за 5 прогревает полностью. Температура падает градусов на 5. Паяю клином 3мм. дносторонние платы с большими полигонами тоже плавит за пару секунд. Спокойно можно паять на 280.
Плюсы
быстрый разогрев
стабильная температура
режим экономии с датчиком
автоотключение
довольно дешевые жала для такой технологии
Минусы
Цена завышена. Я отдал 180 + три дополнительных жала. 3 идут в комплекте. Больше 110 я бы не дал (без дополнительных жал).
Нет профилей жал.
Возможный вред физическому здоровью.
Выводы:
Если вы обычный паяла и денег лишних нет, то покупать не стоит. Лучше купить голый паяльник на 60-90вт и сделать пид регулятор.
Если же цена на нее упадет до 100 евров, то лучше взять ее.
we.easyelectronics.ru
Индукционный паяльник – идеальный ручной инструмент.
С появлением индукционной паяльной системы эволюция ручного паяльного инструмента совершила большой скачок. Все дальнейшее развитие паяльника является лишь попытка фирм-изготовителей воспроизвести физический процесс, проходящий в индукционном инструменте, с помощью искусственных схем управления. Индукционный метод нагрева обеспечивает очень высокие характеристики инструмента, и он до сих пор остается непревзойденным.
Индукционный метод, основанный на нагреве проводника переменным магнитным полем, давно и успешно применяется в промышленности. Примером такой паяльной системы может служить МХ-500, общий вид которой показан на рис. 1. Однако нагрев проводника переменным магнитным полем использовать в паяльнике стали сравнительно недавно. Первой применила индукционный метод американская компания ОК International (Oki), покрыв обычный медный наконечник слоем ферромагнетика и обмотав его проводом, подключенным к переменному напряжению, и все это было выполнено в виде единого картриджа (рис. 2). Наконечник нагревался до температуры, при которой ферромагнетик терял магнитные свойства (точка Кюри) после чего температура стабилизировалась в этой точке. Таким образом, был получен простой и надежный терморегулятор, работающий без схемы управления, только за счет законов физики (патент «Smart Heat» компании OKi). Кроме того, оказалось, что сразу после включения питания инструмент потреблял максимальную мощность 50 Вт, но, как только достигалась точка Кюри, мощность падала до 12 Вт, чего вполне хватало для поддержания холостого хода. При контакте с платой температура наконечника резко падала, и поскольку наконечник был крошечным и обладал очень маленькой теплоемкостью, то при этом мгновенно восстанавливались магнитные свойства ферромагнетика, и наконечник начинал интенсивно потреблять энергию из магнитного поля, быстро нагреваясь вместе с паяемым контактом. Чем массивнее был контакт, и чем сильнее отклонялась температура наконечника от точки Кюри, тем больше энергии потреблялось из магнитного поля. Таким образом, инструмент сам регулировал мощность, необходимую для пайки каждого конкретного контакта, и все это без традиционного широтно-импульсного модулятора, а только за счет законов физики. Лучших условий для качественной и безопасной пайки нельзя было даже представить: начальная мощность инструмента 12 Вт (понятно, что 12-ваттным паяльником трудно что-либо перегреть). Кроме того, за счет пренебрежимо малой теплоемкости наконечника не происходит «термоудара», характерного для массивных наконечников, когда они касаются точки пайки. И, наконец, автоматический подбор мгновенной мощности обеспечивает нагрев как легких, так и теплоемких контактов приблизительно с одинаковой скоростью. Но главным достоинством нового инструмента является потрясающая теплоотдача. При мощности паяльника, не превышающей 50 Вт, наконечнике толщиной со стержень от шариковой ручки и весом в полграмма инструмент легко паял такие толстые «многослойки» (рис. 3) на которых намертво «примерзали» даже более мощные паяльники классического исполнения. И это естественно, так как у индукционного паяльника нагреву подвергается сам наконечник, а нагревателя как такового нет, поэтому нет и теплопотерь при передаче энергии от нагревателя к наконечнику (КПД индукционного паяльника примерно вдвое выше, чем классического).
Рис. 1. Паяльная система МХ-500
Рис. 2. Картридж: индуктор-наконечник
В свое время был проведен эксперимент, в котором участвовали паяльные системы ведущих мировых производителей. Были отобраны инструменты одинаковой мощности с одинаковыми наконечниками и с одной и той же температурой холостого хода. Нужно было на время последовательно распаять 10 массивных контактов. Индукционный паяльник выиграл соревнование с большим отрывом. Чтобы добиться аналогичных результатов с помощью классического паяльника, его мощность должна быть не менее 80-100 Вт, но, как известно, мощность более 50 Вт в электронике не приветствуется из-за возможного динамического перегрева наконечника, а значит, и компонента. На индукционных паяльных системах не видно привычных ручек, кнопок и индикаторов для управления температурой именно потому, что за счет исключительно малой теплоемкости наконечника его начальная температура не имеет никакого практического значения. Если в классическом паяльнике температура наконечника определяет количество запасенной в нем энергии, то в индукционном инструменте температура холостого хода — это всего лишь точка отсчета, по отклонению от которой инструмент «подбирает» мощность, оптимальную для пайки каждого контакта. Основное отличие индукционных систем от классических как раз и заключается в том, что управление процессом идет не по температуре, а только по мгновенной мощности.
Индукционная паяльная система METCAL МХ-500 (рис. 1) выпускается до сих пор без принципиальных изменений, и до сих пор является непревзойденным инструментом для безопасного высококачественного монтажа и ремонта. Сейчас это самый легкий в мире паяльник с самой высокой теплоотдачей. К системе МХ-500 предлагается большой ассортимент картриджей-наконечников (рис. 4), предназначенных как для пайки, так и для демонтажа большинства компонентов, что позволяет широко использовать инструмент при ремонте (рис. 5). Такое универсальное применение паяльника стало возможным исключительно благодаря индукционному методу, поскольку для работы больших наконечников, используемых для демонтажа, требуется очень высокая теплоотдача инструмента.
В последние годы в семействе индукционных паяльных систем компании OKi появилось несколько новых моделей, учитывающих меняющийся спрос на рынке. Например, паяльная станция MFR, которая представляет собой многофункциональный и вместе с тем экономичный инструмент современного монтажника. Во время ручной пайки монтажник сталкивается с двумя задачами, имеющими различные технологические решения:
— это пайка поверхностно монтируемых микросхем, которая легко выполняется с помощью паяльника с наконечником «миниволна», позволяющим паять ряд выводов одним движением инструмента (для этой цели система MFR (рис. 6) укомплектована микропаяльником, имеющим характеристики, близкие к МХ-500).
— пайка керамических конденсаторов, которая является более серьезной проблемой.
Все знают, что керамика крайне чувствительна к резким перепадам температур, и монтировать конденсаторы паяльником без предварительного подогрева не рекомендуется. Наиболее распространенный прием, применяемый в промышленности, — пайка горячим воздухом на паяльную пасту, предварительно нанесенную из дозатора. Воздух обеспечивает плавный нагрев, вполне безопасный для керамики, однако метод этот достаточно дорог, поскольку требует термовоздушного инструмента, пасты, дозатора, компрессора и т. д.
Рис. 3. Пайка толстых многослойных плат
Рис. 4. Картриджи-наконечники для МХ-500
Рис. 5. Демонтаж QFP-100
Рис. 6. Паяльная станция MFR
В системе MFR реализован более простой и более экономичный прием пайки конденсаторов с помощью микротермопинцета (рис. 7). Контактные площадки платы предварительно облуживаются и флюсуются, затем на них устанавливается конденсатор с помощью обычного пинцета, после чего выполняют пайку термопинцетом, нагревая контактные площадки одновременно с двух сторон от компонента. При оплавлении припоя конденсатор самопозиционируется за счет сил поверхностного натяжения, что позволяет выполнять операцию очень легко. Будучи индукционным инструментом, микротермопинцет имеет очень маленькую теплоемкость наконечников и, следовательно, не располагает запасенным в наконечниках теплом и не способен вызвать резкий нагрев компонента. Это как раз то, что нужно для керамики. Следует отметить, что только индукционный метод позволяет использовать такие тонкие и легкие наконечники без риска «приморозить» инструмент к многослойной плате. Для точного сведения кончиков наконечников в одну точку предусмотрены специальные эксцентрики-регуляторы, при вращении которых меняется взаимное положение наконечников, что крайне важно при работе с мелкими компонентами.
Сегодня индукционный паяльник превратился из дорогого элитарного инструмента в массовый и доступный. Еще более экономичным его делает то обстоятельство, что в системе МХ-500 один паяльник функционально заменяет несколько термоинструментов, работая как на монтаж, так и на демонтаж. Вместе с тем, компания OKi многие годы вела работу над созданием действительно «массового» паяльника, который был бы доступен даже радиолюбителям. Так появилась система PS-800 главной особенностью которой является раздельное исполнение индуктора и наконечника. За счет этого можно использовать большое количество недорогих наконечников с одним и тем же индуктором, который остается в рукоятке паяльника (рис. 9). Низкая стоимость наконечников позволила значительно расширить их ассортимент. Одних только «мини-волн» выпускается с десяток вариантов. Несмотря на раздельную конструкцию, принцип действия индукционного нагревателя в PS-800 остался прежним, и по-прежнему нагреву подвергается непосредственно сам наконечник. Характеристики PS-800 несколько скромнее, чем у систем с картриджами наконечниками, такими как
МХ-500 или MFR, но они все равно выше, чем у большинства классических паяльников. Монтажник одним и тем же паяльником может выполнять очень тонкую работу под микроскопом, и тут же, этим же инструментом демонтирует, например, QFP304 размером 40×40 мм, причем от него требуется только выполнять пайку и не нужно думать о том, какую оптимальную температуру необходимо задать для каждой операции.
Рис. 7. Пайка конденсаторов с помощью микротермопинцета
Рис. 8. Паяльная система PS-800
Рис. 9. Раздельное исполнение индуктора и наконечника
al-tm.ru
В классическом паянии используется несовершенная схема контактного нагрева рабочего жала. Проявляется это в низком коэффициенте полезного действия, энергетических потерях и увеличенной потребляемой мощности. Индукционная паяльная станция лишена этих минусов. Далее рассмотрим принцип действия данной конструкции, некоторые известные марки, а также особенности оборудования.
Паяльная индукционная станция функционирует следующим образом: в катушку поступает высокочастотное напряжение, после чего формируется переменное магнитное поле. Так как скиновый слой рабочего жала сделан из ферромагнитного сплава, создается процесс повторного намагничивания, сопровождающийся образованием вихревых токов. В результате наблюдается существенное выделение тепловой энергии.
Плюсы рассматриваемого метода очевидны:
Нагрев паяльной индукционной станции регулируется двумя способами. В первом варианте потребуется установить на жало термический датчик, подключить его к цифровому блоку контроля. Подобный метод используется практически на всех бюджетных моделях.
Второй способ – это смена ферромагнитного состава, который покрывает жало. Эффект заключается в утрачивании ферромагнетиком своих свойств при достижении определенной температуры. После этого инструмент перестает нагреваться. Данный метод (умный нагрев) запатентовала компания «Меткал».
Каждый из способов регулировки имеет свои плюсы и минусы. Например, паяльная индукционная станция с термическим индикатором стоит намного дешевле, а точность оборудования напрямую зависит от цифрового блока управления.
Второй вариант стабилизации температуры производится посредством установки картриджей-наконечников, которые более надежны. Однако такие «умные приспособления» имеют ряд недостатков:
Стоимость оригинальной модификации варьируется в пределах 230 долларов, китайскую копию можно найти вдвое дешевле.
Характеристики модели Quick-203H:
Цифровой контроллер дает возможность настроить до десяти температурных профилей, установить блокировку при помощи пароля, произвести калибровку, определить период задержки на включение и деактивацию прибора. Владельцам китайских копий рекомендуется приобрести оригинальное жало, поскольку то, которое прилагается в комплекте, не отличается высоким качеством.
Этот агрегат относится к мощному оборудованию на 90 Вт, служит для монтажа и демонтажа различных электронных элементов с помощью тугоплавкого припоя, не содержащего свинец. Индукционная паяльная станция Quick 202D оснащается жидкокристаллическим экраном, имеет регулятор температур от 80 до 480 градусов, а также стабилизационный режим с погрешностью 2 гр.
Особенности аппарата:
Параметры:
В линейке от этого производителя следует отметить модификацию МХ-5241. Она относится к профессиональным вариациям высшей категории.
Характеристики:
У этого агрегата имеются два независимых канала, которые позволяют синхронно использовать паяльник и пинцет. Подбор требуемого картриджевого наконечника облегчается благодаря наличию индикатора мгновенной мощности. Средняя цена прибора – 1200 долларов.
Данный паяльный станок относится к профессиональным агрегатам бессвинцовой плавки с индукционным нагревом. Мощность оборудования составляет 90 В. При работе индукционной паяльной станции Yihua 900H применяется соответствующий способ нагрева жала с помощью вихревого высокочастотного тока. Конструктивные особенности аппарата позволяют соблюдать высокую точность, а разогрев до максимума (300 градусов) занимает всего несколько секунд. Блок контроля постоянно мониторит состояние жала, при необходимости корректируя температуру. Имеется функция блокировки и антистатическая защита.
Особенности:
Выше рассмотрены популярные индукционные паяльные станки, которые относятся к вершине достижений в сфере работы посредством эвтектической пайки. Выбирать оборудование необходимо исходя из частоты его эксплуатации, обслуживаемых объектов и финансовых возможностей.
Стоит отметить, что сделать своими руками индукционную паяльную станцию вполне реально, если иметь под рукой источник токов ВЧ. В качестве этого элемента подойдет импульсный компьютерный блок питания. Однако специалисты отмечают, что стоимость самодельного станка незначительно ниже, чем дешевой китайской модели. Если вы планируете работать на профессиональном уровне, задумайтесь о приобретении высококачественного агрегата, выдерживающего длительный режим работы.
fb.ru
Научно-технические
Главная Статьи, аналитика Научно-технические
«Научно-технические статьи» — подборка научно-технических статей радиоэлектронной тематики: новинки электронных компонентов, научные разработки в области радиотехники и электроники, статьи по истории развития радиотехники и электроники, новые технологии и методы построения и разработки радиоэлектронных устройств, перспективные технологии будущего, аспекты и динамика развития всех направлений радиотехники и электроники, обзоры выставок радиоэлектронной тематики.
Согласно директивам стандартов RoHS (Restriction of Hazardous Substances) и WEEE, начиная с 1 июля 2006 года, все электронные компоненты должны производиться с соблюдением жестких экологических норм и не содержать таких химических элементов как свинец, ртуть, кадмий и других опасных для здоровья соединений.
Директива RoHS, ограни чивающая использование опас ных веществ, применительно к электронной промышленности означает принудительный переход на бессвинцовые технологии пайки, что обрекает многих производителей на серьезную модернизацию технологического оборудования и связанные с эти дополнительные расходы. Не могут оставаться в стороне и многочисленные ремонтные и сервисные службы, поскольку рано или поздно все они столкнутся с необходимостью ремонта появляющейся бессвинцовой продукции.
Большинство среднетемпературных припоев для замены свинца — это сложные по составу сплавы на основе олова с добавлением меди, серебра, висмута и сурьмы. К сожалению, ни один из них не может полностью заменить Sn63/Pb37 (180…200°C), у всех сплавов существенно выше температура плавления.
Повышенная температура плавления бессвинцовых припоев предъявляет гораздо более жесткие требования к паяльному оборудованию: старое классическое оборудование не годится, поскольку не обеспечивает надежности паяных соединений, а риск повреждения компонентов возрастает многократно. Многие фирмы-изготовители паяльного оборудования незамедлительно занялись выпуском паяльных станций с гордым значком Lead-Free, стараясь выжать из классических схем нагреватель+жало максимум возможного для соответствия этому требованию, а именно высокой стабильности температуры жала во всех режимах работы. Другой вопрос, насколько у них это получается. Ведь классическая схема обладает целым рядом недостатков, среди которых инерционность и большие потери при передаче тепла от нагревателя к жалу.
Иным, гораздо более красивым и эффективным решением проблемы точного поддержания температуры жала является метод непосредственного нагрева жала с помощью индукционного нагрева вихревыми токами.
Существует ряд веществ, например железо, кобальт, никель и некоторые редкоземельные элементы (лантаноиды), а также некоторые сплавы, которые обладают сильными магнитными свойствами. Эти вещества назвали ферромагнетиками.
Когда такой материал, имеющий остаточную намагниченность (ферромагнетик), помещается в переменное магнитное поле, то это переменное магнитное поле вызывает перемагничивание материала. Чем больше остаточная намагниченность, тем больше энергии затрачивается на перемагничивание.
Рис. 1. Паяльные станции фирмы Quick (Китай)
Если этот материал является и токопроводящим, то при воздействии на него переменного магнитного поля в нем возникают вихревые токи (токи Фуко). Возникновение вихревых токов вызывает дополнительный расход энергии в материале. Вся энергия, расходуемая на перемагничивание материала и поддержание в нем вихревых токов, преобразуется в теплоту. Эту энергию называют магнитными потерями или потерями в стали — по названию наиболее применяемого ферромагнитного материала. Поскольку амплитуда вихревых токов пропорциональна частоте перемагничивания, то с ростом частоты растут и магнитные потери в ферромагнетике, а следовательно, растет и общая мощность, расходуемая на нагрев.
Фирма Quick (Китай), выпускающая очень качественные (и недорогие!) паяльные станции применила данный метод индукционного нагрева в паяльных станциях серий 203 и 204 (рис. 1). В качестве ферромагнитного материала при изготовлении жал используется железо-никелевый сплав.
В этих станциях нет нагре вателя в прямом смысле этого слова. Нагревателем служит само жало паяльника. Паяльная станция преобразует напряжение питания сети в прямо угольное напряжение размахом 36 Вольт с частотой 400 кГц. Это напряжение подводится к возбуждающей обмотке (рис.2), обладающей минимальным активным сопротивлением (не более 1,3 Ом) и большим реактивным сопротивлением (не менее 50 мГн), причем, индуктивность обмотки без установленного жала в 100 раз меньше. При таких условиях получается, что мощность, передаваемая от паяльной станции паяльнику, на 80…85% передается самому жалу, включенному как трансформатор с закороченной вторичной обмоткой! (Однако оставшиеся 15…20% мощности тоже не пропадают даром — они разогревают обмотку возбуждения, которая находится снаружи жала, нагревая при этом жало по «классической» схеме нагрева.)
Отсюда следует, что в отличие от традиционных способов разогрева жала с помощью накальной спирали или керами ческого нагревателя здесь жало нагревается само, равномерно вплоть до самого кончика. Поэтому температурная инерция на разогрев и передачу тепла к кончику жала сведена здесь к минимуму. Дополнительное достоинство этого метода состоит в том, что отсутствует окисление и выгорание жала, вызываемое очень высокой температурой обычного нагревательного элемента. Срок службы жала возрастает, а замена жала не вызывает затруднений.
В традиционных же паяль никах на передачу тепла от нагревательного элемента к жалу и далее к кончику жала затрачивается довольно значительное время и существенно большая энергия. На рисун ке 3 показана зависимость температуры жала при разогреве и пайке для индукционной и классической паяльных станций. Видно, что для паяльных станций 203Н и 204Н фирмы Quick время разогрева жала до рабочей температуры составляет всего 20-25 секунд, а температура жала практически не меняется в процессе пайки.
Рис. 2. Возбуждающая обмотка
Для классических паяльных станций невозможно преодолеть эту инерционность нагрева жала — увеличение мощности классического нагревательного элемента приведет к дополнительному выгоранию жала в местах контакта с нагревателем, а также риску перегрева жала вследствие появления большого температурного градиента по всей длине жала.
Используя преимущество малоинерционного разогрева, в паяльных стациях Quick дополнительно применен так на зываемый «интеллектуальный сенсор». Находясь на самом кончике жала, такой сенсор реагирует на охлаждение рабочей поверхности кончика жала с минимальной задержкой, тем самым, обеспечивая быстродействующую обратную связь, жестко стабилизирующую температуру жала паяльника и исключающую возможность перерегулирования температуры жала, которая встречается в традиционных станциях с нихромовыми и керамическими нагревателями.
Рис. 3. График температурной зависимости для индукционной и классической паяльной станции
Технология бессвинцовой пайки накладывает на характеристики паяльной станции очень жесткие требования, которые обычные классические паяльные станции обеспечивают с большой натяжкой, что приводит к появлению жал сложной структуры с интегрированными в них нагревательными элементами и к существенному удорожанию паяльных станций. В противоположность им станции, работающие на индукционном принципе, легко удовлетворяют требованиям бессвинцовой пайки и к тому же гарантировано обеспечивают высочайшее качество обычной «свинцовой» пайки.
Как следствие способности жестко выдерживать температуру жала, индукционные станции позволяют понижать рабочую температуру жала (без нагрузки) на несколько десятков градусов (см. рис. 3), что имеет несколько очевидных плюсов:
Рис. 4. Кривая зависимости магнитной восприимчивости Js от температуры T
Рис. 5. Паяльные станции фирмы Metcal (США)
При этом паяльник такой станции способен обеспечить прогрев даже массивных элементов.
В паяльных станциях фирмы Metcal (США) также используется метод нагрева токами высокой частоты, но стабилизация температуры жала обеспечивается за счет эффекта зависимости магнитной восприимчивости фер ромагнитного сплава, из которого сделано жало, от температуры.
На рис. 4 показана кривая такой зависимости магнитной восприимчивости Js от температуры Т.
С ростом температуры магнитная восприимчивость умень шается и при температуре в, называемой точкой Кюри резко падает до ну ля. Ясно, что при достижении этой температуры дальнейший разогрев жала токами ВЧ невозможен, поэтому точка Кюри будет максимально возможной температурой жала для индукционного паяльника. Для железа точка Кюри равна 770°C, для никеля 358°C, что находится за пределами рабочих температур пайки, поэтому температура ВЧ-паяльников Quick ограничивается (и регулируется) с помощью термосенсора и электронной схемы управления.
Если же в сплав добавить некоторые редкоземельные элементы, то можно существенно понизить температуру точки Кюри, например, для элемента гадолиния точка Кюри равна всего 16°С. Задавая величину примесей в сплаве можно создать жала для паяльников с любой требуемой точкой Кюри. Термосенсоры и схемы обратной связи здесь не нужны и выбор требуемой температуры для пайки сводится просто к выбору жала с требуемой точкой Кюри в зависимости от условий пайки.
Так поступили разработчики паяльных станций Metcal (рис. 5) при создании паяльных станций, запатентовав данную технологию под маркой SmartHeat®. Достоинством этого метода является абсолютная стабильность рабочей температуры жала, отсутствие необходимости в калибровках и пр., а также отсутствие всякого риска перегреть жало и повредить печатную плату и элементы. Кроме того, такая паяльная станция может быть выполнена в форме обычного паяльника с напряжением от сети. Недостатком Metcal является необходимость иметь весьма широкий ассортимент картриджей (жало + индукционная катушка) для различных условий пайки: для обеспечения требуемой скорости нагрева нужно выбирать картридж одной из четырех серий с различной нагревательной способностью: 500, 600 700 или 800-ой. Цифры соответствуют температуре картриджа (точке Кюри) в градусах по шкале Фаренгейта. При изменении тепловой нагрузки, например, площади контакта для пайки необходимо менять картридж, причем в жестких условиях бессвинцовой пайки такие замены становятся более частыми. Другим недостатком является высокая стоимость картриджей и самих паяльных станций Metcal. Это — плата за 100% гарантию от перегрева (при условии соблюдения рекомендаций по картриджам): электронные схемы регулирования температуры, как и любые другие, могут выйти из строя и поэтому не могут дать этих абсолютных 100%. Для Пентагона этот аргумент и был решающим в пользу выбора Metcal — американских военных высокая цена и дополнительная трудоемкость не смущают.
В отличие от Пентагона боль шинство пользователей работает с паяльными станциями, исполь зующими схемы электронной стабилизации температуры, как наиболее удобными и экономически оправданными. Для таких пользователей индукционные паяльные станции фирмы Quick с электронной температурной стабилизацией и доступной ценой могут стать выбором, способным удовлетворить самые жесткие требования к пайке при переходе на технологию Lead-Free.
Автор: Александр Воронков, www.technica-m.ru, компания ТЕХНИКА-М Москва
Дата публикации: 06.12.2006
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:
www.radioradar.net