Термофен для пайки іноді є просто незамінним помічником у домашньому господарстві. За допомогою цього фена можна своїми руками виконати ряд різних робіт в будь-яких сферах діяльності. Фен дає можливість споювати лінолеум, плівки, мікросхеми і є незамінним обладнанням при інших видах робіт.
На сьогоднішній день пропонується величезна кількість моделей, які відповідають все високим вимогам і нормам. Ці професійні фени на багато здатні. Але їх ціна досить висока, і тому термофен для пайки, виготовлений своїми руками, для більшості людей виглядає набагато краще.
конструкція термофена
Термофен відноситься до пристроїв для спайки легкоплавких матеріалів за допомогою гарячого струменя повітря. Крім своєї головної функції пайки матеріалів, цей пристрій може застосовуватися для теплової обробки матеріалів з іншою метою, наприклад, для видалення фарби або нагріву вироби, наприклад, труби під час вигину.
Конструкція термофена має корпус з високою термостійкістю, пристрої для нагнітання повітряного потоку і нагрівального елементу. Повітря в фені розігрівається до 600-750 градусів. Для забезпечення цього прогріву потужність нагрівальної частини зобов'язана складати понад 1, 7 кВт. Важливим елементом промислових термофенов є можливість регулювання температури, найчастіше вона ступінчаста, 350 і 550 С. Температуру, яка доходить до поверхні спаюється матеріалів, можна відрегулювати і відстанню від сопла фена до матеріалу. Основна кількість фенів налаштовується таким чином, що при віддаленні пристрою на 6-7 см від матеріалу, температура повітряного потік а зменшується в 2 рази.
Сьогодні ці фени широко використовуються для видалення старої фарби, що особливо актуально для дерев'яних поверхонь. В даному випадку необхідна максимальна температура повітряного потоку, що не менше 550 С. При цьому нагріванні фарба стає еластичною і відходить від дерева. Сьогодні має попит штучне старіння покриттів з дерева. Термофен чудово справляється з цим завданням при температурі 550 градусів і відстані сопла пристрою на 1 см і від матеріалу. Прогріте повітря (на нижньому рівні регулювання) застосовується для сушки покриттів.
Особливості виготовлення термофена своїми руками
Головна вимога для саморобного термофена можна позначити таким чином: фен зобов'язаний створити гарячий повітряний потік з температурою не менше 850С з потужністю нагрівального елемента не менше 2, 6 кВт. Крім цього, всі елементи цього фена зобов'язані бути недорогими і доступними. Прості побутові фени не відповідають даній вимозі ні за потужністю, ні за температурою.
Найчастіше конструкція вибирається двох видів:
- Ручний термофен.
- Стаціонарний термофен.
Стаціонарний фен легше зробити, тому що не обмежуються розміри пристрою і не потрібно думати про температуру на рукояті. Але в даному варіанті фен (в цьому випадку такий собі різновид паяльника) фіксується нерухомо, а пересувати необхідно деталь. Ця обставина значно ускладнює пайку. Найбільш перспективна, хоч і складніше, мобільна ручна конструкція, вона повинна бути невеликою і дозволяти утримувати її голими руками.
Один з головних питань - нагрівальний елемент. У побутових пристроях (паяльник, фени) нагрівачі по потужності не підходять. Необхідний нагрівальний елемент потрібно виготовляти своїми руками з ніхромового дроту перетином 0, 4-0, 8 мм. Ніхром більшого перетину здатний створити велику потужність, але домогтися при цьому необхідної температури буде набагато важче. Для компактного розташування нагрівального елементу з дроту потрібно буде зробити спіраль діаметром 4-8 міліметри.
Спіраль має розташовуватися на якомусь підставі у вигляді циліндра (у формі полого конуса або трубки) з матеріалу, який має високу термічну стійкість. В цьому випадку важко обійтися без кварцових або порцеляни елементів. Це підстава можна знайти в неробочих побутових фенах, проте рекомендується застосовувати кварцовий ізолятор для прожекторів галогенною трубчастої лампи з потужністю 2, 3-2, 6 кВт. Якщо знайти таку неробочу лампу, то цей елемент саморобної термофена обійдеться вам безкоштовно.
У ролі нагнітає елемента буде потрібно стандартний вентилятор невеликих габаритів. Під час складання фена своїми руками ця частина обійдеться вам дорожче всього. Нагнетатель можна витягти з будь-якого потужного домашнього фена. З побутових вентиляторів можна порадити модель BAKU 8032 з потужністю 30 літрів в хвилину. Цей вентилятор працює від електромережі 220 Вольт і має потужність близько 420 Ватт.
Найдешевший і простий варіант, який зможе задовольнити всі вимоги, це невеликий компресор для акваріумних рибок. Його потрібно ставити з ресивером, тобто, з повітряним накопичувачем. Для цього підходить будь-яка маленька пластикова пляшка, так як в районі її установки нагріву не відбувається, а гарячий повітряний потік прямує в інший бік. Та й безпосередньо повітряний нагнітач не схильний до термічного дії.
У виготовленні корпусу фена можливі кілька варіантів:
- Використовувати матеріал з підвищеною термоізоляцією, наприклад, кераміку або фарфор, але це викличе значне подорожчання і ускладнення конструкції.
- Використовувати надійну термоізоляцію каналу розподілу нагрівального елементу і гарячого потоку. В даному випадку матеріал корпусу не схильний до температурного дії, за винятком ділянки, яка прилягає до сопла фена.
В ролі головної частини корпусу (в тому числі і ручки) можна вибрати корпус від будь-якого непотрібного побутового фена великих розмірів (чим старше рік виготовлення, тим краще). Носик корпусу, тобто місце сопла, потрібно зробити з термоизоляционного матеріалу, який сам зможе витримати температуру близько 800С і в цей же час ізолює інші ділянки корпусу від дії цієї температури. Саме сопло термофена необхідно виконати металевим, щоб врахувати можливі зіткнення з розплавами під час пайки.
Термічна ізоляція може відмінно забезпечитися кварцовими елементами (трубки, пластини), слюдою, скловолокном або склом, фарфором, керамікою і так далі. Під час виготовлення фена буде необхідний спеціальний термостійкий клей.
У конструкції фена для пайки своїми руками необхідно передбачити:
- пусковий вмикач;
- механізм можливості регулювання швидкості повітряного потоку і температури (потужності) нагрівального елементу.
Для чого необхідно встановити плавні регулятори - реостати. Систему регулювання потужності можна використовувати від непотрібних побутових електроприладів, якщо дані елементи ще знаходяться в справному стані. У ролі пускового вмикача можна встановити клавішний або кнопковий механізм.
Збірка термофена своїми руками
Головне призначення термофена - це спайка матеріалів. Такі матеріали, як каучук, лінолеум, ПВХ-плівка, згуртовуються за допомогою наповнення зварного шва сплавом присадочного джгута, цього можна досягти гарячим повітряним потоком. Розплавлення джгута відбувається за допомогою його нагрівання до 350С. Такий спосіб є основним під час пайки лінолеуму при настилі на підлогу. Термофен значно спрощує завдання згинання пластикових труб, листів і профілів. Прогрівання при вигині пластика забезпечується в діапазоні температур 350-450С на зниженій швидкості повітряного потоку. Нагрівання пластика має відбуватися поступово і повільно.
Збірка термофена своїми руками починається зі створення спіралі нагрівальної частини. Спіраль накручується на сталевий дріт перетином 4-7 мм з натяжкою. Спіраль бажано намотувати дротом з фехралю або ніхрому перетином 0, 5-0, 6 мм. Розмір спіралі вираховується з урахуванням умови, що її електричний опір становитиме приблизно 75-95 Ом.
Спіраль обмотують на трубчасте підставу від галогенною лампи для прожектора або паяльника (наприклад, паяльник ЕПСН100). Витки спіралі укладають рівномірно по всій площі основи з невеликим проміжком (контакт витків один з одним неприпустимий). Зверху покладеної спіралі закріплюється шар з азбесту або з натяжна намотується шар скловолокна. Даний шар найкраще закріпити термоустойчивим клейовим складом. Після на шар клею одягається термоизоляционная трубка (кварцове скло, кераміка, фарфор і так далі). Кінці спіралі потрібно вивести назовні. При цьому торці нагрівального елементу і ділянки виведення найкраще обробити термостійким клеєм.
Зібраний нагрівальний елемент встановлюється у внутрішній канал корпусу термофена. Але попередньо потрібно місце установки прокласти кварцовими пластинами, слюдою або азбестом, для додаткової термоізоляції. Виходи спіралі, за допомогою гвинтового кріплення, з'єднуються з проводом електричного живлення. Цей електропровід зобов'язаний мати теплостойкую ізоляцію - волокнисту ізоляцію або фторопласт. Провід потрібно прокласти через пусковий вмикач і реостат для регулювання напруги, яка подається на спіраль.
У зворотній частині корпусу закріплюється повітряний нагнітач чітко співвісно з отвором нагрівального елементу. Якщо компресор або нагнітальний елемент не може поміститися в корпусі, то його можна зафіксувати зовні торця корпусу. В даному випадку до нього потрібно приєднати направляючу трубці для потоку повітря. Дана трубка має відбуватися до нагрівального елементу зсередини корпусу і встановлюватися чітко співвісно його каналу.
Від нагнітача виводяться дроти для електричного живлення, які приєднуються з проводом для нагрівача таким чином, щоб вмикач одночасно міг керувати живленням двох елементів. Реостат регулювання повітряного потоку необхідно ввести в ланцюг електропроводи для нагнітача - його робота не залежить від включення нагрівача.
Електропровід харчування виводиться назовні внизу рукояті корпусу, а клавіша або кнопка вимикача і важелі реостатов кріпляться в зручному вам місці з зовнішньо боку корпусу. Після половинки корпусу з'єднуються і кріпляться між собою. Монтується кінцева частина з термоизоляционного матеріалу у формі конуса чи циліндра. Кріпиться металеве сопло. У конструкції найкраще передбачити змінні сопла з різним вихідним діаметром.
Принцип роботи термофена
Фен для пайки своїми руками працює таким чином. Під час натискання на спускову кнопку включається нагрівач і вентилятор. Нагріте повітря вузьким потоком переміщається в необхідну точку. При досягненні заданої температури, повітряний потік розплавляє флюс і припій, а також нагріває з'єднуються деталі. Таким чином, відбувається спайка деталей.
Пайка мікросхем
Якщо є бажання застосувати фен в ролі паяльника невеликих деталей, наприклад, мікросхем, то температуру повітряного потоку необхідно підвищити до 750-800С. Прогріте повітря зобов'язаний розплавити припой і в той же час розжарити метал споює деталі практично до червоного. Повітряний потік зобов'язаний мати вузькоспрямовану форму. Для цього термофена потужність нагрівальної частини потрібно підвищити до 2, 3-2, 6 кВт.
Значною мірою збільшується вимога до термічної стійкості матеріалу корпусу апарату, а рукоять при цьому повинна мати температуру, яка комфортна для рук людини, щоб пайка не перетворилася в муку. У деяких конструкціях фенів для зручності експлуатації і в ролі додаткової теплової захисту встановлюється гумове покриття рукояті.
Інструмент для збірки термофена
Під час виготовлення фена своїми руками буде необхідний такий інструмент:
лобзик;- ножиці;
- плоскогубці;
- ножовка по металу;
- електрична дриль;
- лещата;
- пензлик;
- викрутка;
- штангенциркуль;
- паяльник;
- мітчики;
- плашки;
- омметр;
- тестер.
Термофен зможе допомогти в багатьох роботах, які пов'язані з пайкою мікросхем і маленьких деталей. За допомогою його можна спаяти лінолеум, полімерні плівки і зробити ще безліч корисних справ. Термофен можна зібрати своїми руками з невеликими витратами.