Как сделать термофен своими руками

Содержание

Современному электронщику или радиолюбителю помимо обычного паяльника в своём арсенале просто обязан иметь паяльный фен. Кроме простых полупроводников, сейчас приходится паять и микросхемы, а это подразумевает наличие подобного оборудования. Но проблема в том, что заводские приборы имеют высокую стоимость, и человеку, который занимается этим видом деятельности в качестве хобби, совершенно ни к чему такие траты. Именно поэтому стоит сделать термофен для пайки микросхем своими руками практически из подручных материалов.

Основные особенности устройства

Несмотря на разнообразие моделей фенов для пайки, все они имеют общее устройство и принцип работы. Любой фен, в том числе и бытовой для сушки волос, работает по аналогичной схеме. Разница лишь в том, что последний имеет меньшую температуру потока воздуха.

В остальном все приборы имеют практически одинаковую конструкцию, в которую входят:

  • Корпус.
  • Нагревательный элемент.
  • Вентилятор, нагнетающий поток воздуха.

Как можно заметить, устройство паяльного фена крайне простое, что позволяет сделать его самостоятельно в домашних условиях, сократив расходы до минимума. Ведь если профессионалы, которые пользуются подобной техникой постоянно, вполне могут позволить себе купить и заводскую модель, а то и паяльную станцию, то для любителя, занимающегося радиоэлектроникой изредка, лучше будет немного сэкономить. Изготовленный своими руками фен для пайки будет наилучшей альтернативой.

Создавая такую конструкцию, стоит учитывать, что температура выходящего воздуха может достигать 850 градусов Цельсия, это значительно более высокие показатели, чем у фена для сушки волос. Поэтому необходимо понимать, что корпус и ручка устройства должны быть термостойкими и обладать низкой теплопроводностью, чтобы избежать повреждения руки при использовании. Можно сделать и стационарную модификацию, но этот вариант менее удобный, ведь в таком случае придётся подносить непосредственно саму плату к аппарату, что не всегда практично.

Самой большой проблемой при создании самодельного паяльного фена своими руками является именно нагревающий элемент, так как извлечь его из какой-либо аналогичной вещи не получится. Поэтому придётся сделать этот элемент самостоятельно. Для этого необходимо взять нихромовую проволоку сечением от 0,4 до 0,8 мм и смотать в спираль с диаметром кольца от 4 до 8 мм. Полученную спираль следует намотать на термостойкий материал. Лучше всего для этого подойдёт кварцевая или фарфоровая трубка, к примеру, корпус от резистора, деталь галогенной прожекторной лампы или от старого фена.

В качестве нагнетателя воздуха при изготовлении фена для пайки микросхем можно использовать любой бытовой вентилятор, мощный вентилятор от поломанного фена или компрессор для аквариумов.

Не стоит забывать и про безопасность. Так как фен для пайки работает от электричества, следовательно, придётся подумать и о безопасном источнике питания. Безусловно, создаваемый фен-паяльник можно запитать и от розетки напряжением 220 В, однако умельцы рекомендуют использовать источники напряжением 24—36 В, что более безопасно, особенно если в результате эксплуатации возникнет утечка на корпус. Оптимальным вариантом станет блок питания на 24 В.

Изготовление прибора своими руками

Фен для пайки микросхем должен быть не только удобным и безопасным, но и дешёвым по затратам. Следовательно, предпочтительнее использовать доступные подручные средства. Тем более что особых требований к дизайну конструкции нет, а это позволяет дать волю воображению. Главное, чтобы полученное в результате изделие отвечало не эстетическим, а техническим требованиям.

Основные требования к таким устройствам включают в себя совсем немного пунктов:

  • Температура. Для пайки микросхем и другой подобной атрибутики вполне хватит температуры 600 градусов Цельсия. Однако, если предполагается паять серебро или алюминий, температура должна быть не менее 800 градусов. Но подобными работами занимаются крайне редко, так что вполне хватит и 600.
  • Мощность. Здесь так же всё зависит от того, какие работы предполагается выполнять. Если необходимо просто выпаять сгоревшую микросхему или диод, то мощности в 75 Вт будет вполне достаточно. А вот когда требуется работать с процессорами или чем-то подобным, то мощность устройства должна составлять не менее 100 Вт.
  • Толщина спирали. Учитывая то, что фен для пайки должен быть компактным, толщину спирали выбирают в пределах 0,4—0,5 мм. Она хорошо держит форму и при этом не требует больших токов. А вот сечение больших размеров хоть и ведёт себя хорошо в конструкции, но требует повышения тока, что в этом случае будет не очень удобно.
  • Напряжение. В комплектации самодельного паяльного фена будет использован блок питания напряжением 24 В, что является оптимальной и безопасной величиной. Если использовать напряжение меньших размеров, то необходимой мощности не добиться. При заданном же напряжении сопротивление спирали должно быть около 6 Ом.

Порядок выполнения работы

Прежде всего, отмеряется необходимая длина нихромовой проволоки, которую следует намотать в виде спирали на керамическую трубку диаметром около 5 мм. Следует отметить, что если проволоку предварительно накручивать на плоской пластине, получившаяся форма позволит значительно повысить теплообмен, а это как раз будет крайне желательно.

Воздуховод можно сделать из любого термостойкого материала, хорошо для этих целей подойдёт кусок метельной трубки. Для корпуса нагревателя и вовсе можно использовать корпус от пальчиковой батарейки или похожего аккумулятора. Здесь главное, чтобы в его стенках не оставалось электролита. В свою очередь, чтобы спираль нагревателя не соприкасалась со стенками корпуса, внутрь закладывается или слюда от старого паяльника или же стеклоткань. Проще говоря, любой негорючий материал, который одновременно с этим является токоизолирующим.

Сопло, из которого будет выходить поток горячего воздуха, рекомендуется оснащать выходным отверстием размером 4—5 мм, чтобы достичь необходимого качества потока. Для этих целей отлично подходит втулка от патрона потолочной лампы.

Все детали необходимо аккуратно и надёжно соединить между собой, после чего основная часть конструкции паяльного фена уже готова. Остается только прикрепить рукоятку и, собственно, вентилятор.

Читайте также:  Черенок для инструмента это

В качестве рукояти можно использовать ручку от старого паяльника. Если таковой в наличии нет, то вполне подойдёт любой материал, имеющий низкую теплопроводность. К примеру, эбонит, который легко обрабатывается и обладает всеми требуемыми качествами.

Что касается нагнетателя воздуха, то подойдёт практически любой вентилятор или компрессор для аквариумов. Однако в этой конструкции все же предпочтительнее использовать небольшой вентилятор от компьютера, установленный и закрепленный в пластиковый корпус — получается довольно надёжная и одновременно симпатичная конструкция.

Когда нагнетатель готов, его необходимо присоединить к воздуховоду. Делают это с помощью фланца, который можно изготовить из жести. В месте крепления температура будет не очень большой, поэтому такой материал вполне подойдёт для этих нужд.

Самодельный термофен готов, но его ещё нужно подключить к источнику питания. И здесь всё зависит от типа и сложности такого источника. Хорошо, если это модель, позволяющая регулировать подаваемое напряжение, ведь в таком случае изделие может иметь плавную регулировку мощности, что особенно удобно при работе.

Бывают случаи, когда необходимо сопло более тонкого диаметра. Добиться этого можно разными способами, но наиболее интересный является использование стеклянной трубки, купленной в магазине медтехники. Эта трубка изготовлена из закалённого стекла, что позволяет использовать её при высоких температурах.

Вариант конструкции из паяльника

Можно сделать самодельный паяльный фен и из обычного паяльника. Хотя у такого приспособления имеются некоторые недостатки, при этом он удобен, дешёв и быстр в изготовлении, что является неоспоримым преимуществом.

Такой паяльный механизм не требует особых затрат и доработки, но основным минусом, который может показаться в некоторых случаях значимым, является то, что температуры выше 300 градусов с его помощью добиться не получится. Однако для работы с SMD конструкциями это вполне хватит.

Для того чтобы сделать из паяльника термофен для пайки своими руками, потребуется совсем немного усилий. Для начала необходимо подобрать нагнетатель воздуха. В этом случае как раз хорошо подойдёт компрессор для аквариума.

Саму металлическую конструкцию вынимают, обматывают фольгой и медной проволокой, таким образом увеличивая ее теплоёмкость. После этого её снова плотно вставляют в деревянную ручку, в которой предварительно просверливают отверстие под питающий провод.

Жало вынимается и вместо него вставляется металлическая трубка подходящего диаметра, которая будет выполнять роль сопла.

Остаётся лишь герметично заделать отверстие с проводом питания и вставить в верхнюю часть ручки шланг от компрессора, также герметично закрепив его в отверстии.

Теперь самый простой паяльный фен готов к использованию. После включения питания происходит нагрев соответствующей части. Воздух, поступающий от компрессора, нагревается и выходит из трубки-сопла, что и позволяет использовать полученную конструкцию для осуществления паяльных работ.

Простая минипаяльная установка

Можно придумать бесчисленное множество моделей паяльного фена — здесь всё зависит от фантазии мастера. К примеру, существует еще один вариант устройства, который является миниатюрным и удобным прибором. Сделать его можно из простой баночки от лекарств. Причём его возможности сравнимы с паяльной станцией заводского производства.

Всё что понадобится для его изготовления, это:

  • Баночка от лекарств.
  • Корпус от конденсатора.
  • Хороший блок питания, способный регулировать подаваемое напряжение.

Баночку от лекарства обрезают таким образом, чтобы там поместился маленький вентилятор, который должен быть установлен на дне баночки. В алюминиевый корпус от конденсатора вставляют спираль. Здесь же делают сопло, и всю полученную конструкцию плотно вставляют в горлышко баночки. Затем необходимо вывести необходимые провода и примотать изолентой дно баночки к остальной конструкции.

Таким образом, получается простой, и очень удобный в работе термофен для пайки. При этом блок питания на контроллере позволяет менять требуемую температуру от необходимости проводимых работ.

Мощный паяльный фен своими руками

В статье подробно описана конструкция самодельного паяльного фена, разработанного с учётом пожеланий подписчиков.

Самые интересные ролики на Youtube

Пролог

При испытании фена-предшественника выяснилось, что его 100-Ваттная мощность недостаточна для быстрого демонтажа крупных радиодеталей. Тогда то и было решено изготовить паяльный фен мощностью 300 Ватт.

Ссылка на описание 100-ваттного паяльного фена для тех, кто захочет собрать более простую конструкцию>>>

Основным отличием нового фена от предыдущего является использование одного источника питания, вместо двух, а также более сложная конструкция нагревательного элемента.

Видео для тех, кому некогда читать.

В 10-минутном видеоролике показан процесс сборки и испытания фена и уделено внимание некоторым приёмам слесарной обработки.

Схема электропитания паяльного фена

В отличие от предыдущего, этот фен питается от одного источника питания, что упрощает эксплуатацию фена. Однако нужно признать, что такая организация питания несколько снижает функциональность изделия и значительно усложняет конструкцию.

Основой схемы служит параметрический стабилизатор напряжения, собранный на элементах: VT1, D5, D6, D7 и R1. Он обеспечивает стабилизацию напряжения питания вентилятора фена, в то время как напряжение основного источника питания может меняться для регулировки температуры воздушного потока.

Для изменения скорости воздушного потока используется переключатель SA1, имеющий два положения 8 и 12 Вольт.

От превышения предельно-допустимого напряжения вентилятор защищают предохранитель FU1 и защитный диод D8 (Suppressor). Если по какой-то причине напряжение питания вентилятора достигнет 13-14 Вольт, супрессор откроется, а предохранитель перегорит и разорвёт цепь питания вентилятора.

Читайте также:  Средняя площадь поперечного сечения

Предвосхищая вопросы по поводу использования параметрического стабилизатора, вместо линейного или импульсного, сразу внесу ясность. Если использовать для питания фена переменный ток, то пиковое напряжение источника питания может превысить предельно-допустимое напряжение для большинства недорогих микросхем. Например, при напряжении переменного тока 30 Вольт, пиковое составит:

30 * √2 ≈ 42(Вольт)

Это чертёж Печатной Платы (далее ПП), которую можно изготовить одним из этих методов: «Метод ЛУТ наоборот», «Метод высококачественного термопереноса».

Замечу, что ПП была разработана под давно забытую технологию изготовления плат на основе пустотелых заклёпок – пистонов. Поэтому, все дорожки имеют вид прямых линий.

А это плата питания вентилятора фена в собранном виде.

Так как транзистор стабилизатора может рассеивать мощность до 24 Ватт, он установлен на радиатор. Радиатор может быть изготовлен из листового алюминиевого сплава, например, из алюминиевой консервной банки. Общая толщина набора пластин радиатора должна быть не меньше 1,5мм. Между транзистором и отдельными пластинами нужно нанести слой теплопроводной пасты.

Для подключения выводов спиралей нагревателя были использованы латунные вкладыши электротехнических клеммников.

Сборочный чертёж самодельного фена

Это сборочный чертёж самодельного фена.

Как рассчитать нагревательный элемент фена?

Рассчитаем нагревательный элемент для фена мощностью 300 Ватт и напряжением питания 24 Вольта. Я выбрал такое напряжение питания, чтобы при необходимости получения большей мощности, можно было остаться в пределах 36 Вольт – условно безопасного для жизни напряжения.

Сопротивление нагревателя такого фена будет равно:

R = U²/P, где:

R – сопротивление в Омах,

U – напряжение питания в Вольтах,

P – мощность нагревателя в Ваттах.

R = 24²/300 = 1,92 (Ом)

При использовании пяти спиралей, включённых параллельно, сопротивление каждой спирали будет в пять раз больше:

R = 1,91 * 5 ≈ 9,6 (Ом)

Определить необходимую длину нихромового провода можно с помощью омметра. У меня получилось около 1100мм. Можно отмерить отрезки провода и просто намотать их на оправку, а можно рассчитать длину намотки.

Так как один из выводов спирали можно сформировать уже при намотке, то я вычел 50мм из длины, полученной экспериментальным путём:

1100 – 50 = 1050 (мм)

Длину намотки провода на оправке можно определить так:

H = L / π / (D+d) * D, где:

H – длина намотки (виток к витку),

L – длина провода,

π – число Пи (3,14),

D – диаметр оправки,

d – диаметр провода.

H = 1050/ 3,14 / (4+0,4) * 0,4 ≈ 30 (мм)

Нагревательный элемент паяльного фена

Нагревательный элемент паяльного фена состоит из пяти спиралей и керамической изоляционной трубки.

Для предотвращения возникновения дугового разряда, внутренние выводы спиралей были помещены в керамическую трубку, позаимствованную у линии задержки старого советского телевизора. Освободить керамическую трубку от компаунда, выводов и провода можно с помощью газовой горелки. Но, делать это лучше на улице или в хорошо проветриваемом помещении.

Другим источником керамических изоляторов могут служить трубчатые керамические конденсаторы,

Если вы когда-нибудь разбирали сгоревшие паяльники, то у вас могли заваляться вот такие слюдяные трубки. Их тоже можно использовать для изоляции центральных выводов нагревателя.

Нихромовый провод диаметром 0,4мм был приобретён на базаре за 1,1$ в рядах железок, у продавца, торгующего ТЭН-ми.

Такие же шпули от швейной машинки у продавца были заполнены и проводом другого диаметра.

Мотались спирали с помощью ручной дрели и вала диаметром 4мм. Для того чтобы не отмерять провод, на валу был закреплён упор.

Корпус нагревательного элемента

Наиболее сложной сборочной единицей паяльного фена является корпус нагревательного элемента. Он был собран из трёх деталей: стакана, трубки и шайбы.

Стакан с внешним диаметром 16,5мм был получен при разборке литий-ионного аккумулятора от ноутбука. Дело в том, что весьма агрессивную начинку литий-ионных аккумуляторов и батарей заключают в корпуса из нержавеющей стали.

Б/у-шные аккумуляторы можно приобрести на радиорынке, а неисправные попросить в компьютерной мастерской. Если где-нибудь на радиорынке или блошином рынке на глаза попадётся целая батарея от ноутбука, то вот инструкция по её разборке>>>

Внимание! Перед разборкой аккумуляторной банки, её нужно обязательно разрядить. Сделать это можно с помощью мощного, низкоомного резистора. Я использовал 10-Омный резистор ПЭВ, мощностью 10 Ватт, которым обычно разряжаю электролитические конденсаторы.

Хотя, если быть не столь щепетильным, то можно склепать корпус нагревателя из жести от консервной банки, предварительно убедившись с помощью магнита, что банка стальная. Из всех металлов, что могут оказаться под рукой у самодельщика, только алюминиевые сплавы имеют низкую температуру плавления. В то же время, сталь, латунь и медь годятся для изготовления подобных деталей.

Тонкостенные трубки различного диаметра можно получить при разборке поломанной телескопической антенны от радиоприёмника или магнитолы. Как разрезать секцию антенны и развальцевать край трубки, показано в видеоролике.

Фланец, крепящий тонкостенную трубку, изготовлен из стальной шайбы толщиной 1мм. В качестве креплений были выбраны винты М1,6, хотя можно использовать и заклёпки, изготовленные из медной проволоки.

Корпус фена

В качестве корпуса фена была использована однолитровая ПЭТ бутылка от газированной воды. Размер бутылки выбирался исходя из периметра используемого вентилятора.

Крепление корпуса нагревательного элемента к корпусу фена осуществлено с помощью четырёхлепесткового цангового зажима. Для этого винтовая часть горлышка бутылки была разрезана на четыре части с помощью ножовки по металлу, а в крышке проделано отверстие скальпелем.

Ручка фена

Ручка фена была изготовлена из цилиндра 40-граммового одноразового шприца. В ней острым ножом было вырезано прямоугольное окошко для установки переключателя мощности вентилятора.

Узел вентилятора

Для фена повышенной мощности требуется и более производительный вентилятор. Я купил на радиорынке б/у-шный серверный вентилятор Brushless FFB0612EHE 12V/1,2A всего за 1,35$.

Для крепления вентилятора к ПЭТ бутылке, были изготовлен хомут из жести толщиной 0,5мм.

Для того чтобы тело бутылки плотно прижалось к боковым поверхностям вентилятора, край бутылки был надрезан в четырёх местах.

Узел крепления корпуса нагревателя

Для того чтобы защитить горлышко ПЭТ бутылки от перегрева, корпус нагревателя был изолирован несколькими десятками слоёв стеклоткани. Для дополнительной защиты корпуса фена от перегрева использован алюминиевый тепловой экран толщиной 0,5мм. Отогнутые внутрь корпуса лепестки экрана обдуваются воздушным потоком. Такая конструкция снижает передачу тепла от корпуса нагревателя к корпусу фена.

Читайте также:  Что можно выжечь выжигателем

Чертёж тонкостенных деталей

Это чертёж-выкройка, с помощью которого можно изготовить все тонкостенные детали, необходимые для сборке фена. Под превьюшкой находится изображение для печати в формате A4, 300dpi.

Фен в собранном виде

А это самодельный паяльный фен в собранном виде.

Дополнительные материалы

Близкие темы


Миниатюрный паяльный фен своими руками

Паяльник для пайки SMD компонентов из доступных деталей

Миниатюрный паяльник своими руками

Комментарии (55)

Страниц: « 1 2 3 4 5 [6] Показать все

Егор, а что вас удивляет?

P = U²/R = 34²/3,8 ≈ 304 (Ватт)

У каждого провода есть определённое удельное сопротивление. Но, в вашем случае, оно, действительно, кажется слишком низким. Может ваш омметр врёт… Проверьте его при измерении низкоомного резистора, на котором нанесено значение номинала.

Здравствуйте. Под впечатлением от вашей статьи делаю фен из центробежного вентилятора от видеокарты (весьма неплохо дует) и как раз добрался до нагревательного элемента. Встал вопрос с питанием. Есть несколько компьютерных БП — возможно-ли использовать такие без переделок? Ведь получается, что сопротивление нихрома для 12V при 180 ваттах будет меньше 1 ома. Не маловато?
Из доступного есть ещё 150-ваттный трансформатор от бесперебойника на 16V. Но это при 220V в сети, а у нас 140-160V. Потому интересно про компьютерные БП — они от 110 стабильно держат 12V.

Можно ли заменить транзистор?

Здравствуйте Александр! Вы сначала определитесь с мощностью вашего фена. Что касается БП от компьютера, то ток каждого из источников обозначен на крышке блока. Если удалить выпрямители и фильтры, то обмотки можно соединять последовательно для получения нужно напряжения. Но, сначала нужно, по возможности, проверить сечение провода обмоток, если вы захотите получить ток больший, расчётного. Или перемотать вторичную обмотку проводом большего сечения, если захотите использовать всю доступную мощность блока питания.

Егор, конечно можно заменить транзистор на любой низкочастотный транзистор подходящей мощности.

В связи с превышением максимального количества сообщений, обсуждение перенесено в форум по этому адресу>>>

Страниц: « 1 2 3 4 5 [6] Показать все

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.

Шаг 1: Необходимые материалы

  • паяльник
  • трубка силиконовая в аквариум
  • насос для аквариума
  • металлическая мочалка для посуды
  • набор ручек
  • отвертка
  • ножницы
  • гравер

Силиконовые трубки часто используются на подачи топлива в авиамоделизме, они недорогие и их легко приобрести в хоббийном магазине или в интернете.

Шаг 2: Разбираем паяльник

Когда вы разберете паяльник, у вас будут следующие компоненты: ручка, резистивный нагреватель и защитный кожух нагревателя. Наконечника на фото нет, в правом нижнем углу показана гайка, которая держит его.

Шаг 3: Делаем теплообменник

Чтобы эффективно нагревать поток воздуха, нужно увеличить площадь теплообмена. Я хотел сделать теплообменник из меди, так как он был бы эффективней, но в продаже есть только металлические мочалки из нержавеющей стали. Нужно просто затолкать несколько металлических полосок внутрь нагревательного элемента. Не нужно слишком туго набивать полоски, через них должен относительно беспрепятственно проходить воздух, обязательно подуйте для проверки.

Примечание: нержавеющая сталь может воспламениться, если есть возможность, используйте медные полоски.

Шаг 4: Делаем подачу воздуха через трубку

Просто протолкните конец силиконовой трубки в конец нагревательного элемента. На фотографии не видно, но я загерметизировал соединение трубки и нагревателя с помощью кусочка этой же трубки и суперклея. Это пришлось сделать потому, что через щель выходил воздух и дым (хотя я так и понял, что там дымило).

Шаг 5: Вставляем трубку в ручку паяльника

Рядом с верхушкой ручки гравером сделайте отверстие.

На фото показано, как я вставил трубку в сделанное отверстие. Напор воздуха можно уменьшить, просто немного пережимая трубку.

Шаг 6: Соединяем насос и силиконовую трубку

На фото показано, как сделано соединение силиконовой трубки и трубки от аквариумного насоса. Я просто снял колпачок с шариковой ручки, надел его широким концом на аквариумную трубку, а на узкий конец надел силиконовую трубку, закрепив суперклеем. У использованного колпачка от ручки достаточно широкое отверстие для стержня. Если у вашего колпачка отверстие слишком узкое, его можно расширить гравером.

На фотографии показан результат после сборки, теперь вашему термовоздушному паяльнику не хватает только сопла. Его делаем из еще одного колпачка от авторучки с помощью отрезного диска для гравера.

Шаг 7: Делаем сопло

На фото – разрезанный на две части колпачок авторучки. Суть в том, чтобы сделать большее отверстие колпачка немного больше, чем отверстие гайки, закрепляющей наконечник. Таким образом, сопло будет надеваться на наконечник паяльника и закрепляться навернутой на его узкий конец гайкой.

Шаг 8: Собираем паяльник

На фото – результат собранного самодельного паяльного фена. Сопло из обрезанного колпачка подошло просто отлично (рекомендую брать колпачок именно от ручки, так как у колпачков от механических карандашей слишком маленько отверстие для стержня).

Шаг 9: Результаты

На схемах показаны диоды, снятые с поврежденной сетевой карты. Воздушный паяльник сработал на отлично. Этот паяльник можно использовать и как обычный. Включите его, дайте ему нагреться, включите насос и поднесите к той детали, которую хотите снять. При небольшой помощи кусачек эта деталь практически сама отпадет.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.