Типы жал для паяльника

Ещё несколько десятилетий назад жалу паяльника не уделялось много внимания. Оно было практически несменным. Менять его, конечно, приходилось, но только тогда, когда весь стержень прогорал, растворяясь в припое, чуть ли не до корпуса. Старое жало вытаскивали не без трудностей, на его место вставляли запасное, поставляемое в комплекте.

Но чаще жала из строя выходил нихромовый нагреватель. Паяльник при этом отдавали ремонтнику, который специализировался на подобных операциях. Заменить нагреватель самостоятельно мог только продвинутый пользователь.

Медное жало разной толщины (от 5 до 10 мм) имело лишь два варианта конструкции — прямое и изогнутое буквой «Г» для удобства работы. Производитель придавал жалу начальную заточку, но каждый владелец перетачивал их на свой манер. Медное жало быстро выгорало, образуя каверны на поверхностях, соприкасающихся с припоем. Его снова затачивали напильником — и так до последнего укорачивания, когда для работы оно уже не годилось.

Времена меняют и людей, и технику. Классические паяльники продаются и сейчас, но использовать их в радиомонтаже сложно и опасно. Сложно — из-за постоянных забот по заточке и очистке жала, замене нихромового нагревателя и изготовлению примитивной системы термостабилизации. Опасно — из-за отсутствия заземления (наводки напряжения на жале могут вывести из строя чувствительные радиокомпоненты) и дрейфа температуры. Единственное преимущество классического паяльника — низкая стоимость.

Виды наконечников

Основными типами жал для паяльников сегодня являются:

• медное стержневое, используемое в классическом варианте паяльника с нихромовым нагревателем;
• съёмное с никелевым покрытием, используемое в паяльниках с керамическим нагревателем;
• в виде короткозамкнутого медного витка, применяемое в импульсных паяльниках;
• специальное, с ферромагнитным слоем для индукционного паяльника.

В импульсном паяльнике вторичная короткозамкнутая обмотка ВЧ трансформатора представляет и жало этого паяльника (в одной, специально деформированной для увеличения сопротивления, точке). Оно разогревается после включения кнопкой за несколько секунд. После отпускания кнопки жало остывает. Контроль температуры за столь незначительное время пайки — весьма трудная задача. Импульсный паяльник очень экономный, удобный в ремонте, но паять им печатные узлы невозможно.

В индукционном паяльнике жало сложной конструкции имеет ферромагнитный слой, который нагревается вихревыми токами и передаёт тепло непосредственно на паяльный конец. Система управления температурой в таком паяльнике состоит в том, что при достижении критической для установленного сердечника температуры (точки Кюри) магнитные свойства исчезают, нагрев прекращается. При остывании сердечника магнитные свойства восстанавливаются, нагрев включается. Недостаток такого паяльника состоит в его высокой цене.

Развитие микроэлектроники, появление новых, в том числе миниатюрных компонентов печатных плат предъявили особые требования к функциональным возможностям паяльников. Особо жёсткому нормированию подверглись температурные режимы пайки и концепции конструирования паяльников, без корректировки которых выход годных на операциях монтажа печатных узлов был невысок. Кроме того, губительное воздействие неправильной пайки могло проявляться позднее, уже при эксплуатации печатной платы.

Ввиду того, что импульсные и индукционные паяльники обладают специфическими техниками пайки, их использование в промышленном производстве электроники весьма ограничено. Классические приборы с медным жалом остались предметом, который на аварийный случай в доме быть должен, но использоваться может раз в несколько лет.

Наибольшее распространение получили быстросъёмные жала, изготавливаемые под марками известных брендов. В их число входит японская компания HAKKO, специализирующаяся на производстве паяльников, паяльных станций, комплектующих для них, аксессуаров и расходных материалов.

Виды съёмных жал для паяльников

Съёмное жало представляют собой монолитный металлический цилиндр, имеющий на одном конце непосредственно жало для пайки, а на другом — цилиндрическую полость, в которую при установке жала в паяльник входит керамический нагреватель. За счёт того, что нагреватель разогревает жало изнутри, КПД паяльника намного выше, чем у аналога с нихромовой спиралью. Последняя одинаково хорошо греет как стержень, находящийся внутри неё, так и корпус с воздухом, поэтому КПД паяльника с нихромовым нагревателем весьма низок.

Съёмное жало устанавливается просто — его надевают на нагреватель, сверху накрывают цилиндрическим держателем с завинчивающейся гайкой. Смена выполняется за несколько секунд, что удобно при выполнении разнородных операций.

Существует довольно много видов жал, поскольку каждый производитель паяльников предлагает свой набор. Далее рассмотрим наиболее распространённые варианты.

Жало «конус»

Оно считается универсальным, поэтому входит в базовые комплектации большинства приборов. Представляет собой в рабочей части конус длиной в несколько сантиметров с закруглённой полусферой на конце. Таким жалом действительно можно выполнять несколько различных операций пайки — если их немного и паяемые корпуса, ножки, шины не очень малы по сравнению с диаметром жала.

Недостаток этой детали состоит в том, что расплавленный припой не стремится к равномерному распределению по сферической и конической поверхностям. Поэтому при пайке приходится крутить паяльник по оси, выбирая точку с достаточным количеством припоя. Это неудобно. Неудобно им также паять мелкие компоненты, соизмеримые с размером самого сферического наконечника.

Жало «игла»

По форме жало напоминает «конус», только со значительно уменьшенными диаметрами как широкой, так и узкой частей конуса. Оно предназначено для самой мелкой пайки. Иногда такой вид жала оптимален для работы с очень плотным монтажом.

Минус — невысокая продуктивность. Из-за малой массы теплоёмкость такого жала невелика. Поэтому малейшее охлаждение наконечника в момент пайки приводит к столь резкому падению температуры, что он прилипает к детали. Требуется время, чтобы нагреватель отработал это падение. Жало «игла» применяется редко.

Жало «клин»

Второе название — «отвёртка». Его форма близка к «конусу», но на узкой части проточены две плоскости наподобие отвёрточных. Они сходятся на конце жала с образованием плоского шлица. Эти плоскости существенно изменяют распределение и удержание припоя.

На плоской площадке его сосредотачивается намного больше, чем на сферической или конусной, поэтому паяльник не нужно постоянно крутить и набирать им припой. Таким жалом удобно выполнять как пайку различных элементов, так и их демонтаж. Достаточно большая теплоёмкость позволяет производить сразу несколько паек в линии.

Жало «скос»

Форма — цилиндр или конус, как у «клина», но заточенная под углом 45º к оси плоскость — только одна. Такое жало обладает всеми возможностями «клина», но при этом ещё более удобно. Оно хорошо справляется с поверхностной пайкой микросхем и корпусов SMD, годится и для сквозного монтажа осевых компонентов. Нужно только правильно выбирать диаметр овала, тем более, что это жало выпускается в большом диапазоне размеров.

Жало «микроволна»

Это продвинутая версия жала «скос». Отличается от последнего наличием на овальной плоскости скоса углубления, в котором собирается запас припоя. При пайке плоских ножек микросхем такое жало не образует припойных перемычек — лишний припой остаётся в углублении. Так же, как и жалом «скос», им можно при необходимости выполнять пайку осевых компонентов.

Жало «нож»

Форма этого жала напоминает сапожный нож в миниатюре. Оно обладает наибольшей из рассмотренных выше образцов теплоёмкостью. Большая площадь заточенных плоскостей позволят взять много припоя. Удобен при монтаже компонентов, требующих значительного его количества, например, при пайке осевых радиодеталей, конструктивных элементов, земляных площадок.

Результаты оценки описанных изделий можно свести в таблицу, которая позволит быстро оценить возможности каждого жала при выборе наиболее подходящего для конкретной задачи экземпляра. Хорошее выполнение задачи отмечается оценкой «да», плохое — «нет», посредственное – «поср.»

Паяльники со съёмными жалами — наиболее прогрессивный инструмент для выполнения качественного монтажа электронных компонентов. Разнообразие вариантов исполнения позволяет выбрать деталь для любого типа монтажных работ и эффективно её использовать.