Строительные машины и оборудование, справочник






Электрические паяльники и системы местного отсоса газов


Категория:
   Инструмент для электромонтажных работ


Электрические паяльники и системы местного отсоса газов

Общие сведения об электропаяльниках. Электромонтаж радиоаппаратуры — это ряд последовательных операций по соединению контактных выводов электроэлементов схемы. При электромонтаже приходится выполнять большое количество разнообразных по виду и назначению электрических соединений методом горячей пайки с помощью паяльников.

Предприятия приобретают, а также очень часто самостоятельно разрабатывают и изготовляют много разнообразных электропаяльников, которые при одних и тех же технических характеристиках имеют самые различные конструкции, соответствующие особенностям условий эксплуатации или производственным возможностям.

Широко известные на предприятиях обычные электропаяльники обладают целым рядом недостатков. При ремонтах или частичной разборке с целью перемотки нагревательных элементов зачастую нарушается конструкционная целостность, возникает разброс тепловых параметров, что ведет к снижению надежности паяных электрических соединений. Электропаяльники разборной конструкции обладают высокими эксплуатационными качествами, обслуживание их намного проще, а ремонт- значительно дешевле. Разборные электропаяльники имеют малые габариты корпусов электронагревателя, удобны в работе, обеспечивают быструю смену нагревательных элементов и паяльных стержней.



Крепление паяльного стержня винтом обеспечивает простоту замены стержня или установку наиболее благоприятной рабочей длины, что является существенным фактором при выполнении высококачественных паек, когда требуется обеспечить стабильность теплового режима электропаяльника.

Особую группу составляют электропаяльники с регулировкой температуры рабочей поверхности стержня. Конструкция и принцип действия их могут быть различными. Большое распространение получили электропаяльники с терморегулировкой, у которых автоматически, без каких-либо дополнительных приборов обеспечивается определенная температура, и электропаяльники, у которых регулировка задаваемой температуры выполняется за счет термоэлектрического датчика, вмонтированного в паяльном стержне и электрически соединенного с прибором, осуществляющим непрерывное автоматическое слежение за изменениями заданной температуры стержня.

Удобны электропаяльники с внутренним нагревателем, где нихромовая проволока наматывается на керамическую трубку и на медный цилиндрический сердечник.

Все многообразие разновидностей электропаяльников и их особенностей трудно перечислить, основное внимание в книге обращено на наиболее интересные конструкции электропаяльников, разработанные новаторами производства.

Миниатюрные микропаяльники. Для пайки микросхем, пленочных схем и других микроэлементов новатором В. П. Оськиным разработаны миниатюрные электропаяльники на 4 и 6 Вт, а для обычной пайки элементов схем радиоэлектронной аппаратуры — мощностью 18 и 30 Вт. Эти электропаяльники конструктивно выполнены одинаково. Рассмотрим электропаяльник мощностью 30 Вт, напряжением 12 В. Он состоит из следующих основных частей и деталей: двух сменных наконечников, нагревателя, корпуса, пробки, цанги, ручки, планки, провода. Наконечники изготовляются из никеля и меди. Форма и толщина рабочей части наконечников зависят от рода выполняемых работ. Наконечник крепится на корпусе нагревательного элемента. Корпус изготовлен из нержавеющей стали марки 1XI8H9T. Нагревательный элемент нагревателя изготавливается в виде спирали, к концам которой припаяны медные многожильные проводники-шины. На среднюю шину надевается изоляционная трубка из стекловолокна. Такая же трубка надевается поверх всего нагревательного элемента, который вставляется в корпус. К корпусу припаивается шайба, с помощью которой он крепится к ручке паяльника.

Рис. 1. Миниатюрные Микропаяльяики

Выводы нагревательного элемента и провода питания монтируются методом пайки на гетинаксовой планке с помощью переходных скобок.

Собранный узел вставляется в ручку, изготовленную из эбонита, и крепится в ней с помощью резьбовой пробки, выполненной из того же материала. В зависимости от производственной необходимости рабочая часть паяльника (наконечник) может быть приближена или удалена от ручки на 30-40 мм изменением длины корпуса нагревательного элемента.

Рис. 2. Конструкция микропаяльника.

Электропаяльники позволяют производить пайку в интервале температур 100-350 °С. Они просты по своей конструкции, удобны в работе и надежны в эксплуатации. Габаритные размеры: 200 X 012 мм; масса 0,34 кг.

Электропаяльник типа МП-2 (автор Н. Е. Огурцов) для мелких и средних паек мощностью 28 В г. Паяльник оформлен в пластмассовой ручке, заканчивающейся экраном с держателем съемного наконечника. Последний может быть различной формы (диаметром 2,5-5 мм) с постоянным рабочим хвостовиком (диаметром 2,5 мм). Наконечник закрепляется в держателе, имеющем внутри слюдяное или эмалевое покрытие, при помощи втулки с контрвинтом. Держатель соединен с экраном кольцом и стачивающим винтом. Через ручку паяльника проходят два токопровода, которые с одной стороны имеют продольные шлицы, позволяющие крепить токоподводы к нагревательному элементу винтами, а с другой стороны-лепестки, к которым приваривается шнур, изолированный полихлорвиниловой трубкой.

Нагревательным элементом микропаяльника является керамический стержень в виде спирали или петли, на который намотана оксидированная нихромовая проволока диаметром 0,04 мм. Целость элемента наблюдается через смотровое отверстие в держателе. Питание паяльника осуществляется от понижающего трансформатора напряжением от 5 до 9 В (рис. 3). При подаче напряжения 9В паяльник заменяет обычный 60-1ваттный с наконечником диаметром 5 мм. Паяльник нагревают в течение 30 с при напряжении 12 В, после чего переходят на нормальное напряжение 7 В.

Рис. 3. Миниатюрный паяльник с понижающим трансформатором

Электропаяльник ПСН 15-6 со сменным наконечником (авторы М, И. Зазерский и Н. П. Данилов) предназначен для пайки микросхем и других мелких радиоэлементов на платах печатного монтажа. Микропаяльник ПСН 15-6 (рис. 41) в основном состоит из трех узлов: нагревательного элемента, экрана и ручки.

Нагревательный элемент, в состав которого входит паяющий стержень (жало паяльника), выполнен в виде оксидированной нихромовой проволоки диаметром 0,32 мм, которая намотана на термоизоляционную втулку. Втулка с нихромовой спиралью помещена внутрь термоизоляционного экрана. Термоэкран уменьшает рассеивание тепла в окружающее пространство, сокращает время разогрева паяющего стержня. Одним из основных требований, предъявляемых к паяльникам, является обеспечение температуры пайки в заданных пределах.

Рис. 4. Микропаяльник ПСН 15-6.

С этой целью медный паяющий стержень имеет возможность перемещения. Фиксация стержня производится винтом, который находится в стальной втулке 3. Вдвигая или выдвигая стержень, можно регулировать температуру его нагрева. Ручка 6 изготовлена из пластмассы АГ-4В прессованием; внутри нее размещены то-ковыводы, к которым подпаиваются провода питающего шнура. Экран 5, изготовленный из нержавеющей стали, выполняет две основные функции: обеспечивает взаимное крепление узлов электропаяльника и быструю смену нагревательного элемента и концентрирует тепло на цаяющем стержне электропаяльника. Следует отметить, что нержавеющая сталь лучше концентрирует тепло, чем конструкционная. Кроме того, она хорошо выдерживает высокие температуры и воздействие паров флюса.

Для выполнения бифилярнсй намотки на втулки нагревательных элементов электропаяльника при ремонте и изготовлении отдельных партий новатором Н. П. Даниловым предложено специальное приспособление (рис. 5), которое позволяет производить намотку оксидированного нихромового провода на керамическую втулку с заданным равномерным шагом на нужную длину. Применение приспособления позволило увеличить производительность труда в 4-5 раз по сравнению с ручной намоткой и значительно повысить ее качество. Габаритные размеры: 80X160X80 мм; масса 0,8 кг.

Рис. 5. Приспособление для бифилярнсй намотки нихромового провода на керамическую втулку.

Электропаяльники с внутренним нагревателем на керамической трубке (авторы И. Н. Помазанов и П. Л. Тихомиров) оригинальны в конструктивном отношении, экономичны в эксплуатации и общедоступны в изготовлении. В обычных конструкциях электропаяльников нагреватель, выполненный, в виде многослойной нихромовой обмотки, располагается на поверхности медного паяльного стержня и закрывается стальным чехлом, образующим значительное утолщение. Такое утолщение делает электропаяльники неудобными в работе, особенно при пайке в труднодоступных местах (малогабаритная радиоэлектронная аппаратура и т. п.), а также увеличивает массу и габаритные размеры электропаяльников. При этом поверхность, находящаяся при высокой температуре и интенсивно излучающая тепло, оказывается в несколько раз больше, чем поверхность самого стержня. Поэтому большая часть мощности, потребляемой электропаяльником, уходит на нагревание защитного кожуха и бесполезно рассеивается — в окружающем пространстве. Коэффициент полезного действия таких паяльников весьма низок.

Рис. 6. Электропаяльник с внутренним нагревателем.

Рис. 7. Нагревательный элемент электропаяльника на двухканальной керамической трубке.

В паяльниках конструкции И. Н. Помазанова и П. Л. Тихомирова нагреватель располагается в специально высверленном отверстии внутри паяльного стержня и изолируется от него тонким слоем слюды (рис. 6).

Нагреватель представляет собой тонкую двухканальную (рис. 7) или одноканальную (рис. 8) керамическую трубку, на которую наматывается в один ряд (виток к витку) оксидированная нихромовая проволока. Один конец трубки сошлифовывается на скос, а на другом конце делаются две неглубокие фаски.

Начало и конец нихромовой обмотки закрепляются на керамической трубке при помощи вспомогательного отрезка нихромового провода. При использовании двух-канальной трубки начало обмотки пропускается через одно из отверстий трубки и скручивается со вспомогательным проводом, пропускаемым через оба отверстия в виде петли.

Конец обмотки закрепляется на фасках двумя-тремя витками вспомогательного провода. Концы этого провода скручиваются вместе с концом обмотки. Полученные таким образом жгутики являются выводами обмотки нагревателя. В случае использования одноканальной трубки на скошенном конце дополнительно делается круговая выточка, в которую укладываются 2-3 витка вспомогательного провода, закрепляющего начало обмотки.

Рис. 8. Нагревательный элемент электропаяльника на одноканальной керамической трубке.

Особенностью нагревателя является применение плотной однорядовой (виток к витку) намотки. Роль межвитковой изоляции при этом выполняет оксидный слой. При отсутствии оксидированного нихромового провода может быть использован эмалированный или даже голый нихромовый провод. В этом случае нагреватель перед употреблением должен быть прокален на воздухе до образования оксидного слоя.

Изготовленный таким образом нагреватель изолируется от стенок стержня тонким слоем слюды и вставляется в паяльный стержень.

Соединение в корпусе стержня с рукояткой осуществляется с помощью двух щек в виде полутрубок из перфорированной стали или спиц из проволоки диаметром 2-2,5 мм. Внутри этих щек проходит провод в асбестовой изоляции, соединяющий выводы нагревателя с сетевым шнуром (как и в обычных паяльниках). После соединения нагревателя со шнуром щёки накладываются на конец стержня и закрепляются на нем стальным кольцом. Другим концом щёки закрепляются в ручке при помощи кольца. Утолщение препятствует выдергиванию шнура при работе.

Паяльники с внутренним нагревателем на керамической трубке могут быть изготовлены различных типоразмеров- от микропаяльников до самых больших — и на любые стандартные напряжения (от 12 до 220 В), при этом питание паяльников осуществляется непосредственно от общей сети (групповое питание) без использования индивидуальных трансформаторов, реостатов и т. п. В микропаяльниках или в крупных биметаллических электропаяльниках (рис. 9) крепление стержня к рукоятке осуществляется при помощи спиц из стальной проволоки.

Рис. 9. Биметаллический электропаяльник.

Рис. 10. Электропаяльник с быстросменным наконечником.

Биметаллический электропаяльник (рис. 10) состоит из наконечника, керамической трубки с намотанным на ней нихромом, корпуса нагревателя, крепежных колец, рукоятки, питающего провода, специальной гадки и выводных жгутиков 10. Конструкция позволяет быстро заменить наконечник в рабочих условиях, при этом корпус нагревателя изготовляется из дюралюминия или алюминия, что обеспечивает долговечность его работы.

Уменьшение мощности, потребляемой электропаяльником при переходе к внутреннему нагревателю, позволяет в принципе осуществить питание одного и того же электропаяльника от сети с различным напряжением. Для этого используется добавочное емкостное сопротивление в цепи нагревателя, который выполняется на низшее из заданных напряжений. Последовательно с нагревателем включается конденсатор С .

Емкость конденсатора выбирается такой, чтобы при включении в сеть более высокого напряжения на конденсаторе гасился избыток напряжения. Так, в домашних условиях используются паяльники на напряжение 27 и 220 В.

Рис. 11. Схема включения электропаяльника с универсальным питанием.

Рис. 12. Схема включения электропаяльника с диодом.

Например, паяльник с нагревателем на 127 В и мощностью 20 Вт может быть включен в сеть 220 В через конденсатор емкостью 3 мкФ. Ключ /(при работе от сети 127 В замкнут, а при работе от сети 220 В — разомкнут. Применение конденсатора в отличие от гасящего реостата не сопровождается увеличением потребляемой активной мощности.

При использовании малогабаритных конденсаторов типа МБГП-2 удобно сопрягать их со штепсельной вилкой, а ключ К располагать в ручке паяльника. Благодаря хорошему теплоотводу от нагревателя к медному стержню электропаяльника выдерживают многократную кратковременную перегрузку по мощности без опасности перегорания нихрома.

Это позволило осуществить форсированный режим — режим увеличенной мощности. Такой режим может быть осуществлен за счет шунтирования конденсатора или полупроводникового диода (Д7Ж и т. п.), включаемого последовательно в цепь нагревателя, как показано на рис. 50.

Нагреватель рассчитывается таким образом, чтобы он работал нормально при условии, когда часть напряжения гасится на конденсаторе (ключ К разомкнут), или при условии, когда диодом Д срезается один полупериод рабочего напряжения (ключ К разомкнут).

Форсирование осуществляется замыканием на некоторое время ключа К. При замкнутом ключе К к нагревателю приложено полное напряжение сети, в результате чего в нем выделяется соответственно большая мощность. Форсированный режим применяется для сокращения времени разогрева паяльника при пайке крупных деталей. В последнем случае ключ К должен замыкаться лишь при наличии теплового контакта жала паяльника со спаиваемыми деталями и находиться в замкнутом состоянии лишь в течение времени, необходимого для нагревания деталей и пайки, иначе электропаяльник может перегреться.

Рис. 13. Схема включения электропаяльника с форсированным нагревом.

Особенно удобны электропаяльники с форсированным режимом в тех случаях, когда приходится производить пайку как мелких, так и крупных деталей. В этих случаях обычно пользуются двумя электропаяльниками различной мощности. Эти два электропаяльника можно заменить одним с форсированным режимом. Кроме того, электропаяльники с форсированным режимом позволяют получить более высокие температуры стержня (до 600-700 °С). Это свойство может быть использовано при пайке твердыми малооловянистыми и безоловяни-стыми припоями. Следует отметить, что схема, приведенная на рис. 13, обеспечивает более простую конструкцию, так как полупроводниковый диод вместе с ключом К легко размещается в ручке электропаяльника.

Конструкцию электропаяльников с внутренним нагревателем можно очень легко осуществить путем модернизации существующих электропаяльников всех типов. На рис. 14 показан 20-ваттный электропаяльник, эквивалентный 65-ваттному до модернизации. При этом от старых паяльников используется паяльный стержень. Щеки, кольца, токоподводящие провода с вилкой и рукоятки.

Модернизация паяльников позволяет снизить себестоимость их изготовления и обеспечивает оперативное внедрение в производство электропаяльников с. внутренним нагревателем. Особый экономический эффект может быть получен при организации централизованного изготовления стержней с внутренним нагревателем.

Рис. 14. Модернизированный 65-ваттный электропаяльник.

Эти данные могут быть также использованы при изготовлении новых электропаяльников с внутренним нагревателем.

Применение внутреннего нагревателя позволяет упразднить все детали, образующие утолщение на стержне, и тем самым в 3-4 раза сократить площадь нагреваемой поверхности. Это приводит к уменьшению мощности, потребляемой электропаяльником, в 2-3 раза. Например, радиомонтажный электропаяльник тина ЭПКС С ВНЕШНИМ НЗГрбВа телом потребляет 65 Вт. При переходе к внутреннему нагреву при тех же размерах паяльного стержня и той же температуре его нагрева требуется лишь 19-20 Вт.

В результате уменьшения потребляемой мощности оказалось возможным использовать для нагревателя провод меньшего сечения и тем самым обеспечить размещение нагревателя внутри паяльного стержня даже при малом диаметре последнего. Такой электропаяльник более легок и удобен в работе. Время разогрева стержня до рабочего состояния сокращается в 2-2,5 раза.

Благодаря интенсивной передаче тепла от нагревателя к стержню температура нихромового провода лишь ненамного превышает температуру стержня. Если стержень разогрет до 300 °С, то провод нагревателя имеет температуру 330-360° С. При такой температуре провод нагревателя служит во много раз дольше, чем в обычных электропаяльниках.

Практически межремонтный срок службы электропаяльника будет определяться не нагревателем, а износом паяльного стержня за счет окисления и периодических зачисток жала. Для долговечности электропаяльный стержень хромируют, никелируют или покрывают термостойкой алюминиевой краской (под серебро). Такое покрытие приводит также к уменьшению потребляемой мощности примерно на 20% (за счет уменьшения теплового излучения).

Применение перфорированных щек в качестве стерж-недержателя (вместо цельной металлической трубки) приводит к уменьшению теплоотвода в рукоятку и препятствует ее разогреву.

Переход на внутренний нагреватель кроме значительной экономии электроэнергии дает заметную экономию материала (нихрома, слюды и др.), облегчает и удешевляет производство, способствует повышению производительности труда и качества электромонтажных работ.

Электрические паяльники (разработчики новаторы О. Д. Тарасов, В. А. Розов и Г. В. Ерофеев); с внутренним нагревателем и непрерывным режимом нагрева типа ПВНР-40 (рис. 15) ПВН-160 (рис. 16).

Рис. 15. Электрический паялъкяк типа ШШМФ.

Рис. 16. Электрический паяльник типа ПВН-160,

Электропаяльники типа ПВНР-40 и ПВН-160 конструктивно выполнены одинаково. Они состоят из корпуса со сменным жалом и нагревательным элементом, удлинителя, ручки, выполненной из пресс-материала К18, шнура со штепсельной вилкой.

Отличительными особенностями этих паяльников являются повышенный КПД за счет двойного теплоотвода к жалу паяльника (через медный стержень нагревательного элемента и корпус нагревателя), а также высокая надежность в эксплуатации благодаря жесткой фиксации нагревательного элемента в корпусе нагревателя за счет резьбы и пониженной ударостойкости в отличие от паяльников с внутренним нагревателем, выполненным на керамической основе.

Кроме того, нихромовая проволока этого нагревательного элемента наматывается на медный цилиндрический сердечник, который с одной стороны снабжен резьбой, а с другой — шлицом под отвертку. Намотка нагревательного элемента производится с постоянным шагом через слюду в два слоя. Выводные концы крепятся с помощью отдельных кусочков нихромовой проволоки.

Изготовленный таким образом нагревательный элемент ввинчивается по резьбе в корпус нагревателя с помощью отвертки с использованием шлица на сердечнике. Незанятая часть резьбы в корпусе нагревателя предназначена для крепления паяльного стержня, который также снабжен резьбой. Описанная выше конструкция позволяет полностью отводить тепло от нихромовой проволоки к рабочей части жала электропаяльника, вследствие чего нихромовая проволока не раскаляется до критической температуры и в то же время обеспечивает минимальное время разогрева. По результатам испытаний электропаяльники проработали в несколько раз дольше., чем определено существующими стандартами (500 ч).

Электропаяльники технологичны в изготовлении. Механическая обработка (нарезание резьбы и шлицовка) поддается автоматизации. Корпус нагревателя изготавливается опрессовкой медной трубки на латунном цилиндрическом вкладыше, что также легко освоить на поточной линии.

Электрические паяльники со стабилизацией температуры жала и терморегулировкой. Для обеспечения высококачественной пайки электромонтажных соединений новаторы Б. С. Рыбченков, А. В. Кривошей и другие разработали унифицированный электропаяльник многоцелевого назначения со стабилизацией температуры в интервале ±20 °С.

Набор корпусов с паяющими жалами унифицированного ряда и нагревательными элементами различной мощности (базовый элемент 35 Вт) позволяет применять паяльник для монтажа разнообразных схем.

Для замедления эрозии жало электропаяльника никелируют. Глазуровка нагревательного элемента предназначена как для электроизоляции, так и для защиты спирали от окисления на воздухе и повышения срока службы нагревательного элемента.

Рис. 17 Электрический паяльник со стабилизацией температуры жала и терморегулировкой.

Электропатрон в рукоятке предусмотрен для быстрой смены нагреваемых корпусов на рабочем месте как при отказе, так и при изменении рода работ. Электропаяльник состоит из сменного нагреваемого корпуса, в состав которого входят жало паяльника, перфорированная трубка, соединительная карболитовая гайка и нагревательный элемент в виде керамической трубки с нихромовой спиралью и контактным хвостовиком нагревательного элемента. Имеется также карболитовая рукоятка с размещенным внутри контактным гнездом электропатрона бескорпусной конструкции с припаянными к его выводам проводниками токоподводящего шнура, оканчивающегося штепсельной вилком. При ввинчивании сменного корпуса соединительная гайка обеспечивает взаимное закрепление узлов паяльника и осуществляет замыкание цепи питания, прижимая контакты хвостовика нагревательного элемента к контактам гнезда электропатрона.

В зависимости от расположения монтажных соединений нагреваемый корпус паяльника имеет прямое жало либо жало, изогнутое под углом 90 и 105°. По условиям работы подбирается заточка наконечника жала — отверткой, на конус, шилом и др. Форма и размеры заточки наконечника определяются унифицированным рядом наконечников, который может быть пополнен в соответствии с нуждами предприятия.

Рис. 18. Набор сменных корпусов электропаяльника для многоцелевого назначения.

На рис. 18 показан набор сменных корпусов паяльника многоцелевого назначения:
1 и 2- для пайки микросхем, 3, 4, 5 — для пайки монтажа легкоплавким кадмиевым припоем, 6, 7- для лужения лепестков, 8- для лужения и припайки штырей, 9-14 — для пайки монтажа основным оловянно-свинцовым припоем, 15- для конструкционной пайки, 16 — для демонтажа с импульсным отсосом припоя.

Базовый нагревательный элемент электропаяльника обеспечивает рабочую температуру 290 ±20°, необходимую для пайки основным припоем ПОС-61. При использовании припоя ПОСК-6О требуемая температура 200- 230 °С достигается либо применением в сменном корпусе нагревательного элемента мощностью 30 Вт, либо переключением на пониженное напряжение питания электропаяльника с базовым нагревательным элементом. Для стабилизации нагрева паяльника в заданных пределах внутреннее пространство жала, где размещена спираль, сообщается с атмосферой. Воздух, проникая главным образом через нижние отверстия соединительной трубки, омывает нихромовую спираль и выходит наружу преимущественно через верхние отверстия трубки. При этом слой воздуха, соприкасающийся со спиралью, нагревается почти до 700° С и, расширяясь, стремится наружу, но несколько тормозится менее разогретым и слабо расширяющимся слоем воздуха, примыкающим к стенкам внутренней камеры жала.

Если температура жала падает, например, при последовательной пайке ряда точек монтажа, то уменьшается разогрев примыкающих к жалу слоев воздуха и увеличивается степень торможения слоя воздуха, омывающего спираль. В результате теплопередача от спирали увеличивается и температура жала паяльника повышается.

Если же нагрев жала возрастает, например, после укорочения при очередном восстановлении, то увеличивается расширение и ускоряется циркуляция воздуха, находящегося около внутренних стенок жала, тем самым уменьшается степень торможения слоя воздуха, омывающего спираль, что дополнительно снижает теплопередачу от нагревательного элемента к жалу. Таким образом, создается стабилизация температуры жала.

Форма, размеры и размещение отверстий перфорации соединительной трубки, а также величина зазора между стенками внутренней камеры жала и спиралью нагревательного элемента подобраны таким образом, чтобы обеспечить стабилизацию температуры рабочего конца жала электропаяльника около 40 °С.

Электропаяльник с автоматической стабилизацией температуры жала конструкция новаторов В. А. Розова, О. Д. Тарасова и других предназначен для работы с различными припоями. Конструктивно он выполнен из двух электрически связанных между собой узлов: блока стабилизации температуры и собственно паяльника (рис. 19).

Рис. 19. Электропаяльник с автоматической стабилизацией температуры жала

Блок стабилизации представляет собой электрическое устройство, заключенное в корпус, и состоит из верхней крышки, в которую вмонтирован индикатор, сигнализирующий о включении паяльника, встроенного в боковую стенку переключателя, на два положения, двухполюсной вилки, расположенной в нижней частя основания, и платы в сборе, заключенной в корпус блока стабилизации. Электропаяльник состоит из сменного жала прямого и согнутого исполнения диаметром 3 и 5 мм, корпуса нагревателя со встроенным внутри нагревателем, сердечник которого имеет цилиндрический выступ для размещения датчика температуры, рукоятки, выполненной из пресс-порошка, и соединительного кабеля, который соединен с блоком стабилизации. Блок; стабилизации предназначен для поддержания температуры жала паяльника 200 °С и 290 °С ±5%, необходимых для работы с припоями П0СК-50 и ПОС-40 соответственно. Датчик температуры представляет собой терм о* сопротивление, которое расположено в конце цилиндрического выступа на стержне нагревательного элемента. Электрическая исполнительная цепь работает по мостовой схеме.

При увеличении температуры выше заданной сопротивление датчика температуры уменьшается и происходит разбаланс моста. В его диагонали появляется ток, который усиливается дифференциальным усилителем и открывает выходной каскад, в цепь которого включена обмотка реле. Реле срабатывает, и его нормально замкнутые контакты размыкаются, разрывая цепь питания нагревателя электропаяльника. При уменьшена температуры ток разбаланса моста становится ниже чувствительности дифференциального усилителя, в результате чего выходной каскад запирается, обмотка реле обесточивается и нагреватель получает питание через нормально замкнутые контакты реле.

Электропаяльник типа ПЭТ-50 с пультом управления РТП-2М (рис. 20) предназначен для выполнения электромонтажных работ с регулированием и автоматическим поддержанием заданной температуры паяльного стержня. В основу работы положен метод компенсации опорного задающего напряжения электродвижущей силой термопары, вмонтированной в стержень паяльника. Напряжение от сети подается на схему моста, и его величина регулируется. Исполнительными органами схемы регулирования являются фотосопротивление и световая преграда в виде флажка, которая связана с осью переменного сопротивления. Сопротивление выводится в соответствующее положение при заданном режиме работы и открывает доступ свету к фотосопротивлению. В это же время напряжение подается на обмотку паяльника, и он начинает нагреваться. При достижении нужной температуры сопротивление, связанное с флажком, передвигается, закрывает световой поток, что приводит к уменьшению количества тока, проходящего через реле схемы, контакты реле размыкаются, прерывая цепь нагревателя. После охлаждения паяльника флажок отодвигается, реле срабатывает, его контакты замыкаются, и напряжение опять подается на цепь паяльника.

Рис. 20. Электропаяльник типа ПЭТ-50 с пультом управления.

Поддержание определенной температуры жала паяльника является одним из важных условий высококачественного выполнения паек. Недостаточный нагрев приводит к некачественной пайке. При перегреве же появляется окалина жала паяльника, что затрудняет пайку. Помимо этого перегрев паяльников вызывает перегрев элементов монтируемого изделия, что недопустимо.

Новатором В. А. Кравченко предложено устройство, которое позволяет поддерживать температуру жала паяльника в определенных пределах. Датчиком состояния нагрева жала служит термопара, заключенная в корпус нагревательного элемента паяльника. Она подключается к прибору, который представляет собой сочетание стрелочного микроамперметра на 200 мкА и установочного потенциометра. Повышение температуры паяльника вызывает отклонение стрелки микроампер метра. Шкала прибора градируется в градусах Цельсия. В комплект прибора входит трансформатор для питания электропаяльника с встроенным в него регулятором напряжения.

Рис. 21. Устройство для поддержания температуры жала электропаяльника.

Прибор может при необходимости применяться как омметр. Для переключения на этот режим достаточно переключить тумблер, имеющийся в верхней части корпуса, в положение «Ом».

Длительная работа доказала надежность данного устройства.

Электропаяльники с отсосом припоя и газов. При настройке радиоаппаратуры в блоках часто приходится менять отдельные радиоэлементы. При их пайке или отпайке обычным паяльником трудно предохранить контактные выводы на платах от попадания на них капель припоя. Новатор F. А. Величко разработал малогабаритный электропаяльник с отсосом припоя и с внутренним нагревательным элементом на 6 В мощностью 18 Вт. Питается он от понижающего трансформатора. Насадка для отсоса припоя питается от воздушной магистрали через специальный клапан. Пайка производится при температуре 300 °С. К корпусу электропаяльника подведена хлорвиниловая трубка. Насадка с трубкой для отсоса припоя надевается на жало электропаяльника и устанавливается в клапан, который служит для подачи воздуха. При отпайке деталей радиосхемы клапан открывается и через приемник всасывается припой.

Рис. 22. Малогабаритный электропаяльник с внутренним нагревателем и отсосом припоя.

Электропаяльник с отсосом припоя прост в изготовлении и удобен в эксплуатации.

Электропаяльнике отсос ом газов новатора В. И. Леонтьева состоит из корпуса, нагревателя, жала, винта, поджимного кольца, держателя, ручки электропаяльника, контакта, хвостовика, винта для крепления хвостовика к ручке, винта для крепления жала, радиатора, трубы для отсоса газов, штуцера, пружины для растягивания трубки, гайки, патрубка, специальной гайки и прокладки, изготовленной из фторопласта.

Нагреватель электропаяльника представляет собой тонкую двухканальную керамическую трубку (диаметром 5 мм и длиной 50 мм), на которую вплотную (виток к витку) наматывается нихромовая проволока диаметром 0,3 мм и длиной 1,8 м. Ко-нцы спирали нагревателя привариваются аргонной сваркой к выводам, которые проходят внутри фарфоровых трубок и контакта, изготовленного из эбонита. Внутри контакта высверлены два отверстия. Спираль нагревателя обмазывается цементофосфатом. Нагревательный элемент устанавливается внутри корпуса, изготовленного из медной трубки диаметром 10 мм. На конец корпуса приваривается вкладыш с прорезью^ в который при помощи винта крепится жало. Корпус паяльника при помощи кольца и винта крепится к держателю, изготовленному из нержавеющей стали марки XI8H10T.

Держатель паяльника представляет собой радиатор и цилиндрическую трубку, в которой высверлены отверстия для охлаждения электропаяльника. Рукоятка электропаяльника изготовлена из органического стекла, которая с одного конца соединена с держателем, а с другого- при помощи винта с хвостовиком. В нижней части рукоятки электропаяльника вмонтирована трубка для отсоса газов. Трубка изготовлена из нержавеющей стали марки XI8H10T и соединена со штуцером, укрепленным внутри рукоятки электропаяльника. Штуцер соединен с пластикатовой трубкой, а трубка, при помощи гайки, — с патрубком.

Двухполюсная вилка посредством проводов марки МГШВ, которые проходят внутри пластикатовой трубки, соединяется с патрубком при помощи гайки. На конец патрубка, который вставляется в штуцер пульта питания и вакуумной системы, надевается полихлорвиниловая трубка. В пластикатовую трубку вмонтирована пружина для растягивания трубки. Коэффициент отсоса газов составляет 0,85.

Рис. 23. Электропаяльник с отсосом газов.

Электрические паяльники с боковым нагревом стержня. При монтаже силовых и распределительных устройств приходится выполнять большое количество разнообразных по виду электрических соединений. Наиболее удобны при этих работах электрические паяльники с боковым нагревом стержня конструкции А. В. Палатникова. Разработано несколько вариантов электрических паяльников такого типа. Их отличительной особенностью является то, что в медной основе — державке электропаяльника — высверливается два отверстия без перемычки. В одно отверстие вставляется паяльный стержень, а в другое — нагревательный элемент. Нагревательный элемент изготавливается из керамического стержня, на который наматывается ни-хромовая проволока и изолируется пленкой из стекло-лакоткани. Основа- державка со стержнем и нагревательным элементом — обматывается асбестовым шнуром и закрывается металлическим кожухом, который крепится двумя винтами к экрану электропаяльника.

Рис. 24. Электропаяльники с боковым нагревом стержня.

Аналогичный электропаяльник выполнен с измененной конструкцией основы-державки. Вместо медной основы-державки берется медная трубка. В эту трубку вставляется паяльный стержень, а вдоль трубки вплотную ложится изолированный нагревательный элемент. Для монолитности этой сборки трубку с нагревательным элементом обматывают ленточной медной фольгой в несколько слоев.

Рис. 25. Электропаяльник с двумя нагревателями.

Выполнение электропаяльников таких вариантов существенно отличается от обычных своей простотой. За счет регулировки длины паяльного стержня можно изменять температуру нагрева жала электропаяльника. В конструкции электропаяльника может быть предусмотрен вариант со стержнем, имеющим разные диаметры концов.

Электропаяльники просты по своей конструкции и Удобны в работе. Срок службы электропаяльников значительно увеличивается, и сокращается время на их ремонт. Работают электропаяльники от электросети напряжением 36 В.

Электропаяльник на 36 В имеет 72 витка нихромовой проволоки и состоит из двух нагревателей. Один нагреватель предназначен для формирования нагрева паяльного стержня, другой -для нормального нагрева. Нагреватели расположены внутри паяльного стержня и изолированы тонким слоем слюды. Переключатель предназначен для установки режима нагрева и вмонтирован в ручку.

Держатель выполнен в виде металлической трубки с отверстиями, внутри которой размещен провод с асбестовой изоляцией. Питание электропаяльника осуществляется через стандартный шнур с вилкой.

Электропаяльник сокращает расход электроэнергии и потери тепла, долговечен и удобен в работе.

Рис. 26. Молотковые электропаяльники,

Молотковый электропаяльник с несмеян ы м паяльным стержнем и непрерывным режимом нагрева для пайка крупных деталей (автор Н. Данилов). Молотковый электропаяльник выполнен в двух вариантах: с односторонним паяющим стержнем (а) и с двусторонним (б). Двусторонний состоит из паяющего стержня 4 с размещенным внутри него нагревательным элементом, обоймы, охватывающей стержень и прикрепленной к держателю, и ручки.

Вариант двусторонней формы паяющего стержня выполнен для того, чтобы одной стороной можно было пользоваться при первом обслуживании спаиваемых деталей, а другой стороной сразу же произвести начисто паяный шов. Кроме того, данная конструкция обеспечивает наилучший вариант использования энергии нагрева, так как нагрев происходит в середине паяюшего стержня симметрично обоим концам.

Нагревательный элемент молоткового электропаяльника представляет собой керамическую втулку, на которую намотана в один ряд оксидированная нихромовая проволока. Для фиксации шага намотанной спирали между втулкой и проволокой находится асбестовый шнур.

Применение нагревателя с однорядной обмоткой позволяет уменьшить габариты паяющего стержня, а помещение этой обмотки внутри паяющего стержня резко сокращает площадь поверхности, рассеивающей тепло в окружающее пространство. Опыт показывает, что при замене в паяльниках наружного нагревательного элемента внутренним потребляемая мощность сокращается более чем в 2 раза при тех же габаритных размерах и температуре паяющего стержня. Вследствие уменьшения мощности, потребляемой нагревательным элементом, для его обмотки использована нихромовая оксидированная проволока диаметром 0,5 мм. Для предотвращения обгорания в процессе работы медного паяющего стержня вследствие окисления его целесообразно хромировать.

Преимуществами электропаяльника данной конструкции по сравнению со стандартными электропаяльниками являются: – сокращение потребляемой электроэнергии примерно в 2 раза; – меньшая тепловая инерция (медный стержень описываемого электропаяльника нагревается до температуры 250-300 °С через 10-15 мин, в то время как в стандартном электропаяльнике такого же типа эта же температура достигается лишь через 25-30 мин после его включения); – сокращение расхода материалов на изготовление электропаяльника на 20-25%; – сокращение трудоемкости изготовления электропаяльника на 15-20%; – возможность использования электропаяльника для пайки в углах; – резкое сокращение объема работы при замене нагревательного элемента; – увеличение срока службы нагревательного элемента.

Читать далее:

Категория: - Инструмент для электромонтажных работ

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Средства электрификации для улучшения условий производства
Некоторые устройства и механизмы для ремонта электрооборудования
Подготовка и выполнение обмоточных работ
Ремонт коллекторов электрических машин постоянного тока
Ремонт подшипниковых узлов электрических машин
Демонтаж обмоток электрических машин
Разборка электрических машин
Организация рабочего места электрослесаря по эксплуатации и ремонту электрооборудования
Некоторые сведения об организации ремонта электрооборудования
Заземление электрооборудования


Остались вопросы по теме:
"Электрические паяльники и системы местного отсоса газов"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы