13-0000, Паяльные станции

Паяльные станции — большая группа паяльного оборудования, предназначенного для пайки контактным или бесконтактным методом, а также распайки клемм, соединений проводов, электронных компонентов печатных плат. По функционалу паяльные станции аналогичны отдельным паяльным инструментам, но являются более совершенными и сложными инструментами, обеспечивающими расширенные возможности настройки и безопасность при работе. Кроме того, некоторые инструменты из-за особенностей конструкции выпускаюся лишь в виде паяльных станций (например, нижние преднагреватели плат). Другие же (например, паяльные фены) чаще всего представлены именно паяльными станциями.

Особенности паяльных станций и отличия от отдельных инструментов для пайки

Несмотря на то, что современные продвинутые паяльные инструменты могут иметь дополнительное оснащение, паяльные имеют несколько принципиальных отличий от них. Их перечень зависит от принципа работы инструмента и оснащения. Соответственно, наибольшее количество различий будет между инструментами контактной пайки без регулировок. Но даже если сравнить, например, усовершенствованный паяльник с контактной паяльной станцией и фен с термовоздушной паяльной станцией, то, как минимум, они будут различаться двумя пунктами — на паяльных станциях у рабочего инструмента будет меньшее напряжение, а подставки и держатели будут входить в состав оборудования, часто даже в встроенном виде, и их не нужно покупать отдельно.

Отличия паяльных станций от отдельных инструментов:
- Гальваническая развязка (обеспечивает разделение входного напряжения и напряжения рабочего инструмента — на паяльник или термофен подаётся пониженное постоянное напряжение 12В или 24В. Это защищает от случайного пробоя изоляции и наводок от высокого напряжения питающей сети).
- Встроенный (съёмный или несъёмный) либо выносной держатель/подставка под инструмент.
- Поддержка заданной температуры.

К дополнительным отличиям можно отнести такие параметры:
- Выключатель (может иметься у некоторых паяльников).
- Плавная регулировка температуры (иногда может присутствовать и на усовершенствованных паяльниках и фенах).
- Антистатическое исполнение (имеется у большинства паяльных станций).
- Несколько инструментов, работающие в одном комплексе (универсальность и отсутствие необходимости использовать удлинители или розетки-переходники).
- Встроенные дополнительные приборы (вольтамперметры или лабораторные блоки питания) либо вспомогательное оборудование (держатели для плат, увеличительные стёкла или лампы-лупы, стойки для катушек припоя).

Основные составляющие паяльной станции:
- Рабочий инструмент (паяльник, фен, инфракрасная лампа, термопинцет, демонтажный паяльник).
- Блок управления с контроллерами и понижающим трансформатором.
- Шнур питания.
- Вспомогательные приспособления (подставка или держатель, ниша или ниши для губки/металлической очищающей стружки/сменных жал или насадок — но это минимальный перечень, который может быть расширен).

Классификация паяльных станций

Существует большое разнообразие паяльных станций, которые отличаются как паяльными инструментами, так и их количеством, типом управления и способом индикации, типом регулировки, нагревательными элементами, типом насоса (для фенов), способов подключения инструментов, а также отличающиеся перечнем вспомогательных приспособлений. Но прежде всего, они различаются по типу пайки и по данной особенности делятся на контактные и бесконтактные. Первые характеризуются наличием наконечника-жала, которым наносится флюс или припой на соединяемые детали. Это жала нагревает припой. Вторые отличаются бесконтактным нагревом припоя — при помощи погрева потоком горячего воздуха или инфракрасным излучением.

К контактным паяльным станциям относятся стержневые и индукционные. К бесконтактным — термовоздушные и инфракрасные. Поскольку существуют станции с инструментами обоих типов, можно выделить комбинированные паяльные станции.

Также можно выделить отдельную группу инструментов и, соответственно, паяльных станций — демонтажные. Они оснащаются термопинцетом или демонтажным паяльником, которые служат для распайки радиодеталей. Термопинцет служит для извлечения или установки SMD-компонентов, а демонтажный пистолет расплавляет и всасывает припой.

Количество паяльных инструментов у разных паяльных станций отличается. Большинство паяльных станций состоят из одного инструмента — паяльника или фена. За ними следует оборудование с двумя инструментами — чаще всего, с паяльником и термофеном. Реже встречаются станции с трёмя паяльными инструментами. Это могут быть стержневой паяльник, термофен, инфракрасная лампа/излучатель. Либо же стержневой паяльник, термофен и преднагреватель плат. И совсем редкими являются паяльные станции, состоящие их четырёх инструментов. В состав таких комплексов могут входить стержневой паяльник, термопинцет, демонтажный пистолет.

Паяльные станции, состоящие из контактного паяльника, фена и демонтажного пистолета или термопинцета называют ремонтными станциями, поскольку они содержат инструменты всех паяльных типов.

В зависимости от типа управления паяльные станции делятся на аналоговые и цифровые. Аналоговые контактные паяльные станции нагревают жало до заданной температуры, после чего нагрев останавливается. При охлаждении жала ниже определённой температуры нагрев возобновляется. У цифровых нагрев постоянный. Принципиальное отличие между ними в том, что у аналоговых паяльных станций в роли терморегулятора выступает термопара, а у цифровых — микроконтроллер и ШИМ-регулятор.

Индикация может реализовываться разными способами. Она может и вовсе отсутствовать, либо существовать в виде световой индикации, сигнализирующей о нагреве. Цифровые паяльные станции снабжаются жидкокристаллическими дисплеями, на которых указывается температура жала и воздушного потока. У термовоздушных паяльных станций может быть два дисплея — один для отображения температуры, другой — для отображения скорости потока воздуха.

Регулировка может осуществляться с помощью рукояток, ползунка, кнопок (обычных или сенсорных). На некоторых паяльных станциях могут сочетаться кнопки и рукоятка.

Следующие разновидности определяются характеристиками самих инструментов. Это тип нагревательного элемента и тип насоса (для термофенов). Паяльники в составе паяльных станций, как и самостоятельные инструменты, могут иметь нагреватель одного из двух типов — нихромовый или керамический. Нихромовый дешёвый, обладает высокой теплоёмкостью, но недолговечен из-за перегорания. Для продолжительной и частой эксплуатации такой нагреватель не подходит. Керамические отличаются термостабилизацией (засчёт встроенной термопары или терморезистора), быстрее нагреваются, более долговечны. Из недостатков — хрупкость и высокая цена. Часто нихромовый нагреватель делают не открытым, а помещают внутрь керамического стержня. Такие нагревательные элементы называются керамическими, хотя это не так.

Термофены, кроме нагревательного элемента, отличаются типом насоса — компрессорным или турбинным. Термовоздушные станции первого типа снабжены компрессором, который также называется диафрагменным насосом. Он располагается внутри контрольно-управляющего блока. Термофены с диафрагменным насосом имеют большую производительность. Турбинные оснащены вентилятором (турбиной), нагнетающей воздух. Она может размещаться как внутри блока управления, так и в рукоятке фена. Отличаются меньшей мощностью и напором, чем у компрессорных, а также большей шумностью.

Паяльные инструменты могут подключаться двумя способами — разъёмным и неразъёмным. В принципе, все инструменты паяльных станций сменные. Но разъёмное соединение позволяет легко отсоединить паяльник или фен, и так же легко установить новый паяльник или фен. Неразъёмное соединение требует разбор блока управления или разрезание кабеля. Соответственно, соединение осуществляется с помощью пайки контактов.

Минимальный набор дополнительного оснащения состоит из подставки или держателя под инструмент. С нишей для губки или без. Дополнительное оснащение может содержать ниши и подставки для жал паяльников или наконечников фенов, держатели для плат, увеличительные стёкла или лампы-лупы, лампы, стойки для катушек припоя, встроенные вольтамперметры и лабораторные блоки питания.

Кроме вышеперечисленных к параметрам паяльных станций можно отнести возможность одновременного использования всех паяльных инструментов, находящихся в составе станции. Включение инструментов может быть либо поочерёдным, либо одновременным.