Жало для паяльника медное
Шаг 1: Инструменты, материалы, техника безопасности
Перевёл alexlevchenko для mozgochiny.ru
Всем привет. На просторах интернета полным полно различных статей, видео уроков о том, как сделать своими руками сменные жала для паяльника. Но подвох в том, что все они рассчитаны на паяльники, где нагревательный элемент окружает жало, вместо того, чтобы располагаться внутри его.
Конечно же, в интернете можно было заказать оригинальные жала Hakko, но они слишком дорогие для меня (их стоимость чуть ли не приравнивается к стоимости самой паяльной станции). Что же касается жал YaXun, их также можно приобрести в инете, цены довольно демократичные, но я решил, что хочу сохранить свои деньги для чего-то другого (например, приобрести дополнительный инструмент)…
Эта статья рассчитана на людей, что используют паяльные станции в работе и/или для хобби и не хотят покупать новые жала из-за:
- экономии денег;
- желания сделать что-либо своими руками и использовать готовое изделие в дальнейшей работе.
Почему бы и нет, если мы могём)
В дополнение хочу сказать следующее, что изготовленные жала полностью совместимы с оригинальной паяльной станцией Hakko.
Постарался написать техпроцесс, как можно более проще. Чтобы каждый мог повторить уведенное, даже без использования электроинструмента.
Основные инструменты:
- Набор для нарезки резьбы (плашки и метчики);
- Грубый и мелкий напильники. Специально для тех, кто не собирается (не имеет возможности) использовать электроинструмент для заточки заготовок. Напильник может быть не совсем новым, медь мягкий металл, поэтому даже старый «лысеющий» инструмент отлично справится с этой задачей;
- Точилка для ножей небольшого диаметра, для стачивания внутренних изъянов медной трубки;
- Настольные тиски или зажимные клещи;
- Небольшой молоток.
- Двое плоскогубцев. Можно обойтись и одними, применив инженерный склад ума и заменив вторые плоскогубцы настольными тисками (зажимными клещами);
- Паяльник (с удаленным родным жалом);
- Линейка;
- Деревянная киянка;
- Ножовка по металлу. Полотно должно быть новым;
- Несколько старых отверток или шабер. Будем использовать их для очищения медной трубки. Поэтому лучше не брать любимые отвертки (применение будет жёстким);
- Средства индивидуальной защиты (пара хороших рабочих перчаток и защитные очки).
Материалы:
- Кусок медной трубки диаметром 8 мм (5/16 дюйма).
- Кусок одножильного медного провода диаметром около 4 мм (можно использовать латунный стержень того же диаметра).
Техника безопасности:
При работе с металлом и электроинструментом важно соблюдать 3 золотых правила:
- защищайте глаза;
- защищайте руки;
- работайте на свободной, устойчивой поверхности, а не на коленке, как некоторые привыкли делать (это я о себе).
Думаю не нужно напоминать о том, что следует держать руки по дальше от лица во время работы. Не забывайте мыть руки каждый раз после того, как прекращаете работу.
К электроинструменту нужно относится с уважением, ВСЕГДА надевайте защитные перчатки и очки, когда работаете с такими инструментами, как дрель со шлифовальной насадкой или настольным точилом.
Шаг 3: Изготавливаем «кожух»
Для кожухов будем использовать обрезки трубок длиной 2,5 см и диаметром 8мм (5/16 дюймов). Аккуратно отмерим отрезки нужной длинны, нанесём отметки на каждом 2,5 см участке (гвоздём или ножовочным полотном. Просто сделайте отчётливую царапину, в том месте, где будет необходимо произвести разрез) и используя ножовку отпилим трубки по отметке.
Пилим медленно, при этом следим за полотном. Оно может застрять или «выпрыгнуть» поцарапав металл или поранив вас. Надевайте защитные перчатки.
Как только отпилим кожух, начинается процесс удаления металлических «лохмотьев», что попала вовнутрь трубки, в момент резки. Возьмём отвёртку и зачистим место среза, прокручивая её и проверяя время от времени внутрянку трубки. Не забываем о том, что мы не расширяем отверстия, мы устраняем последствия распила металла (снимаем заусенцы).
Как только увидите, что внутренняя часть трубки чиста с обеих сторон, берём паяльник и пытаемся продеть нагревательный элемент в кожух. Он должен входить идеально, как бы это было в случае с оригинальным жалом.
После успешной примерки можно обработать кожух напильником, сгладив края. Не переусердствуйте, чтобы ненароком не сточить лишний слой металла. Всё должно быть в меру.
Шаг 4: Изготавливаем «жало»
Жало изготавливаем из медного/латунного прутка такого же диаметра, что и внутренний диаметр кожуха. Я не могу гарантировать, что другие металлы подойдут для роли жала или из них также легко сформировать форму рабочей области как из меди/латуни.
Длина жала должна лежать в пределах между 1.5 cм и 2.5 cм. Лучше сделать его длиннее, поскольку будем его обтачивать, формируя рабочую область, кроме этого со временем оно будет разрушаться, поэтому лучше заложить технологический запас прочности). При этом стараемся уложится в пределы 3 см, для сохранения высокого теплового КПД (коэффициента полезного действия).
Как говорил ранее, в описании техпроцесса, не следует спешить отрезать медную/латунную заготовку длиной именно 2,5 см. Для начала нужно сформировать жало. Но если в вашем распоряжении целая катушка медного кабеля, естественно нужно отрезать небольшой кусок для более удобной работы.
Напильник или настольное точило?
Формируем начальную заготовку жала конической формы. Сточим значительное количество металла. Можно добиться идеального исполнения используя простой напильник, но даже активно стачивая участки металла, это займёт у вас часы (первое жало я изготавливал используя лишь напильник, на это ушло 2 часа безостановочной заточки). Настоятельно рекомендую воспользоваться настольным точилом (на изготовление начальной заготовки уйдёт до 10 минут). Для тех же, кто захочет найти компромиссный третий вариант, предлагаю воспользоваться дрелью, с зажатой в цанговом патроне заготовкой, которая в свою очередь крепко зажата в тисках верстака. Обточка происходит с использованием старого доброго напильника (не забывает о средствах индивидуальной защиты).
Форма заготовки будет визуально напоминать хорошо заточенный карандаш. Будем работать медленно, сводя конус к вершине, формируя клинообразное жало. Из-за того, что использовал настольное точило, не мог фотографировать процесс обточки, всё потому что нужно было быть внимательным и использовать обе руки при работе.
Не забываем надевать перчатки и защитные очки при выполнении данной работы. Крошечные металлические кусочки будут вылетать на высокой скорости в сторону вашего лица и тела. Медь во время заточки быстро нагревается (нагревается очень сильно), — еще одна причина надеть перчатки и держать поблизости ёмкость с водой.
Чтобы сформировать конус, сначала сточим верхушку под углом в 45° градусов, не забываем о том, что нужно надавливать и прокручивать медный прут во время заточки для получения центрированного конуса. Как закончим с кончиком жала, переходим в центральную часть, уменьшая угол спуска. В завершении выходим на ровную поверхность. Важно добиться формы хорошо заточенного карандаша.
Конус должен иметь ровные спуски, если смотреть со стороны. Вы же не хотите сформировать «вулканический кратер» или «кругловатый бочонок». Если испортили заготовку, ничего страшного, просто продолжаем заточку поверхности, пока не будем довольны своим результатом.
Под конец, удерживаем жало на точиле по несколько секунд в одном положении без вращения, создавая таким образом ровный участок, после чего сделаем тоже самое на противоположной стороне, с тем же усилием и с той же продолжительностью. Можем завершить заточку или позже продолжить её, используя напильник, чтобы довести форму жала до совершенства.
Отрезаем лишнее и подчищаем хвосты
Используя ножовку отрезаем сформированную заготовку жала, помня о диапазоне длины 1.5-3 cм от самого жала. Я отрезал на отметке 2.2 cм. Также можно использовать тяжелые кусачки для того, чтобы отделить заготовку от основной жили (проще, чем использовать ножовку).
После того, как часть отделена, важно выровнять торец (звездный час напильника). Нужно добиться, чтобы жало стояло в вертикальном положении идеально. Причина в том, что жало в этом месте будет касаться нагревательного элемента, поэтому важно добиться, как можно лучшего контакта.
Убедитесь в том, что удалили всё лишнее и закруглили все края. Если вы стачивали медь грубым напильником, пройдитесь мелким напильником/надфилем, чтобы убрать оставшиеся следы от грубого инструмента. Также обработаем края торца заготовки жала, это поможет в следующем шаге.
Шаг 5: Нарезаем резьбу на жале и кожухе
Пришло время воспользоваться набором плашек и метчиков для нарезания резьбы. Я понимаю, что этот инструмент может быть дешевым и обыденным для многих, но я потратил дни на поиски необходимой мне плашки.
Почему именно нарезаем резьбу?
Потому, что это наиболее лучшее решение, которое я мог придумать. В моей первой попытке я попробовал расклепать обе части молотком, результат не радовал. Винтовое соединение самое крепкое.
У меня не было доступа/опыта работы со сварочным оборудованием. И я понимал, что задача по свариванию таких маленьких кусочков меди сложная даже для профессионалов.
Со временем жало придёт в негодность, будет трудно паять различные элементы и всё, что мне нужно будет сделать, — это просто открутить и заменить жало, сохранив кожух.
Начинаем нарезку с жала или кожуха (особой разницы нет). В одном или другом случае использовал зажимные клещи, но настоятельно рекомендую настольные тиски, они позволят использовать обе руки. В случае если вы будете использовать клещи, вам придется держать их, а это значительно усложнит работу.
Начнём с нарезания внутренней резьбы в кожухе при помощи метчика и ключа:
Обильно смочим внутреннюю поверхность кожуха маслом перед нарезкой резьбы.
В этом шаге деформируем трубку с одной стороны. Зафиксируем кожух смятой стороной в тисках/клещах.
Далее, убедитесь в том, что кожух направлен прямо вверх (вертикально), удерживая клещи одной рукой начинаем нарезать резьбу другой, с особой тщательностью следя за углом, под которым метчик входит в кожух. Вы же не хотите завалить резьбу?
В последствии, вы сможете разогнуть низ кожуха обратно (придав круглую форму) при помощи обычных клещей или настольных тисков.
Для того, чтобы не повредить поверхность жала воспользуемся небольшим фрагментом картона, в который следует обернуть заготовку (для защиты) при зажатии в клещах или тисках. Зафиксируем заготовку и начинаем нарезать резьбу при помощи плашки. Не забудьте о масле, перед началом нарезки. Следим за углом в 90 градусов во время нарезании резьбы.
Длина резьбы зависит от вашего желания (но не следует перебарщивать, используйте картинки, как справочный материал). Не пытаемся пока ничего скручивать. Сделаем это в следующем шаге после определенных действий.
Свойства наконечника
Рабочий наконечник обладает следующими свойствами:
- Теплопроводность. Очень важный параметр, который определяет, какое количество тепла будет передаваться на рабочую область от нагревательного элемента;
- Способность скапливать тепло. Эта характеристика зависит от размеров наконечника. Очень тонкое жало при контакте с крупным элементом может мгновенно отдать тепло;
- Износоустойчивость. Конечно, паяльником забивать гвозди никто не будет, но с течением времени наконечник подвергается износу из-за механического воздействия и влияния агрессивных флюсов;
- Защита от окислительных процессов. Даже тонкая окислительная пленка существенно уменьшает качество жала.
С точки зрения проводимости тепла, самым оптимальным металлом для жала считаются медные сплавы. Но медь характеризуется низкой стойкостью к коррозии и износу. Сплавы на основе никеля или стали — абсолютная противоположность. Высокий уровень прочности, защита от ржавчины — но ужасная способность к теплопроводности.
Потому современные производители пытаются создавать жала из самых разных материалов, чтобы подстроиться под рыночные запросы. Также они постоянно экспериментируют с материалами-композитами, увеличивая эксплуатационные свойства инструмента.
Используемые материалы
Изделия из меди
Этими наконечниками оснащается большая часть паяльников. Изделие из меди очень универсально и обладает отличной теплопроводностью. А самое главное — прекрасной теплоемкостью.
То есть при обработке крупных деталей или спайке толстых проводов собранная тепловая энергия не будет резко менять температуру и рассеиваться. Потому для обработки массивных элементов специалисты предпочитают пользоваться паяльниками с крупным жалом из медного сплава. Для нагревания такого изделия необходимо большое количество энергии, однако его масса обеспечивает стабильные температурные показатели при работе.
Таким жалом паять можно практически любые детали. Исключением тут являются лишь планарные микросхемы, модули SMD и пр. Конечно, наконечнику также можно придать и более тонкую форму, однако в таком случае он будет быстро изнашиваться.
Самая главная проблема медных сплавов — низкий уровень термостойкости и чрезмерная мягкость. Также при воздействии высоких температур изделие из меди начинает окисляться. Чистка наконечника классической методикой не дает положительного результата. Мастерам приходится делать зачистку с помощью наждачки или напильника, после чего размеры жала существенно уменьшаются.
Для той цели, чтобы сохранить поверхность жала в хорошем состоянии, она покрывается припоем.
Процесс лужения
Для начала изделие нужно протереть смоченной в воде губкой, слегка прогреть и зачистить надфилем (мелким напильником) или наждачным абразивом. После этого его нужно поместить в канифоль, а сверху положить кусок припоя. Оловянный сплав сам начнет покрывать поверхность жала.
Другой вариант — потереть раскаленный наконечник о поверхность древесины, на которую нанесен припой или флюс. Лучше выбирать хвойную древесину.
Другая проблема меди — низкая стойкость к коррозии при больших температурах и воздействии флюсов. Не нужно полагать, что именно кислотные составы являются причиной всех проблем. Канифоль тоже оказывает неблаготворное влияние на медь. С течением времени на поверхности металла появляются борозды и микроскопические ниши, которые нужно обязательно шлифовать.
Так или иначе, но при регулярной замене и должном уходе медное жало очень удобно использовать. Потому паяльники с такими наконечниками производят и сегодня.
Никель и серебро
Фактически это самый обыкновенный медный наконечник, но со специальным покрытием. Для обеспечения защиты от обгорания и коррозии поверхность изделия серебрится или никелируется. Проблема заключается лишь в том, что такой металл как никель характеризуется недостаточной хорошей адгезией, потому к нему не прилипает расплавленный до жидкого состояния припой.
У вас будет возможность лишь нагревать саму зону пайки, а не зачерпывать небольшое количество олова паяльником. На практике у вас будут заняты обе руки — одна будет удерживать инструмент, а другая — оловянную проволоку.
У серебряного покрытия нет такого рода проблем. При этом цена приспособления лежит в разумных пределах, а качество жала улучшается.
Другое решение — наконечник многослойного типа. В таких изделиях полезные свойства материалов используются по отдельности. Эти конструкции отличаются дороговизной, но они служат очень долгое время и крайне качественно выполняют поставленные перед ними задачи.
Стоит отметить и то, что наконечники с защитным покрытием запрещено зачищать абразивами, иначе слой для защиты повредится, а само изделие быстро сломается.
Керамическое покрытие
Конструкция корпуса сделана из крепкой керамики, а само жало изготавливается из металлического сплава. Такой материал как керамика отличается хорошей теплоемкостью и теплопроводностью. Но она гораздо прочнее медных сплавов и не боится воздействия коррозии. Создавая наконечники из материалов-композитов, производители стараются сочетать в одном приспособлении все самые лучшие свойства разных материалов.
Паяльники, оснащенные жалом из керамики, очень удобны. Их не нужно регулярно подвергать очистке. Однако мастера-старожилы больше любят изделия из меди.
Составные разновидности
Эта разновидность наконечников компонуется сразу из нескольких материалов. К примеру, сердечник выполнен из стали, теплопроводящий элемент — из меди, а никель, как и латунный сплав, обеспечивает защиту от коррозии.
При учете того, что условия работы постоянно могут меняться, для домашнего применения лучше обзавестись паяльником со сменными жалами. Самое важное — подобрать глубину посадки и диаметр.
Изготовление тонкого жала
Некоторые радиолюбители и домашние умельцы делают инструмент для пайки своими руками. Это происходит после того, как они перепробовали кучу вариантов — от дорогостоящих немецких и японских до никелированных штырей с газовыми активаторами и микроволнами из Поднебесной.
Для того чтобы сделать хороший наконечник, вам понадобится:
- Знакомый опытный токарь или доступ к станку.
- Прут из меди диаметром в 6−8 миллиметров.
- Небольшое количество серебра.
Создаем основу. Придаем медному прутку форму, соответствующую отверстию держателя наконечника.
С торцевой части делаем отверстие с глубиной в десять-пятнадцать миллиметров для резьбы «М4». Затем заказываем в ювелирном магазине или мастерской при нем пруток из серебра длиной десять миллиметров и диаметром в пять миллиметров. Качество драгоценного металла при этом совершенно неважно. Отрезаем двухсантиметровый отрезок от серебряного прута, создаем резьбу «М4», закручиваем его в основание и корректируем форму кончика.
После завершения обработки у вас получится качественный паяльник с тонким жалом. Медный сплав будет поставлять тепловую энергию на кончик из серебра, которое отличается прекрасной адгезией, потому к жалу будет отлично липнуть припой. Для надежности можно сделать сразу два жала, которые можно будет при необходимости поменять.
Недостаток лишь один — с течением времени серебро будет растворяться в свинце или сгорать, но это длительный процесс.
Источник: https://ObInstrumentah.info/raznovidnosti-i-osobennosti-vybora-zhala-dlya-payalnika/
Из какого металла лучше сделать жало паяльника? 
Самодельное жало паяльника предпочтительнее делать из меди. Простые заводские модели выполняются именно из этого металла, так как он относится к тугоплавким разновидностям и отлично подходит для данной цели использования. Более современные приборы могут иметь керамическое жало, применяются и прочие виды материала. Если нет возможности подобрать медь, можно сделать жало для паяльника своими руками из нержавейки или латуни. Стальной стержень будет дольше прогреваться, но окажется вполне пригодным для работы.
Подготовка металла для жала
Разобравшись с тем, из чего можно сделать жало паяльника, можно переходить к подготовке металла. На трубке кожуха выравнивают все участки – для этого пригодится молоток. Если деталь оказывается слишком длинной, ее всегда можно разрезать на несколько частей.
Обрезка материала для жала паяльника
Уменьшить жало паяльника, для которого используется медный провод, можно таким же способом. Его также не лишним будет выровнять. После выравнивания всех элементов металл очищают от загрязнений.
Изготовление жала паяльника своими руками
Создавая жало для паяльника своими руками из меди и прочих материалов, подбирайте диаметр так, чтобы он совпадал с внутренним Ø кожуха. Таким образом, чтобы сделать тонкое жало для паяльника своими руками, правильно брать более тонкие медные жилы, а в остальном процесс будет схожим.
Самодельное жало паяльника
Выбирать длину жала нужно с небольшим запасом, так как со временем его потребуется стачивать, оно будет уменьшаться в размере. Но длина не должна превышать 3 см, иначе инструментом будет неудобно работать. Кроме того, слишком длинное жало приведет к потерям теплового коэффициента полезного действия.
Для фиксации жала еще потребуется создать кожух. Его изготавливают из тех же материалов, из которых можно сделать жало для паяльника. Материалы желательно подбирать идентичными. Для кожуха подойдут обрезки трубы около 2,5 см длиной. Края распила не должны иметь заусенец и прочих неровностей. После распиливания заготовку обрабатывают напильником, чтобы края стали ровными. Внутреннюю часть можно зачистить при помощи отвертки, проворачивая ее в трубке. После всех подготовок рекомендовано проверить, сходятся ли размеры кожуха с самим наконечником.
Дальнейшим этапом процесса под названием «Как сделать тонкое жало паяльника» является обтачивание его рабочей области, чтобы придать ей нужную форму. Чаще всего ее делают в виде конуса. В это время приходится сточить значительное количество материала при помощи напильника. Если есть возможность использовать настольное точило, это существенно ускорит процесс, так как медь является металлом, тяжелым в ручной обработке, и обточка напильником займет много времени.
«Обратите внимание!
Визуально форма жала должна быть похожа на заточенный карандаш. В первый раз она может получиться далеко не идеальной.»
Когда мы делаем жало для паяльника, то обтачиванию нужно посвятить достаточно внимания, чтобы деталь получилась максимально схожей с заводскими моделями. От этого зависит удобство дальнейшей работы. При обрезке задней части жала нужно создать максимально ровный торец, чтобы оно могло стоять на поверхности стола без поддержки. Это необходимо для максимального уровня соприкосновения с нагревательным элементом.
Заточка нового жала
Изготавливая медное жало для паяльника своими руками, нужно обеспечить его надежное соединение с кожухом. С помощью метчиков и плашек нарезают резьбу на поверхности каждой детали. Несмотря на то, что самодельные инструменты и детали редко предполагают столь серьезный подход, именно резьба поможет избежать проблем с выпадением жала при тепловых расширениях и сужениях во время работы. Это надежный способ закрепить жало. В дальнейшем, при износе детали, менять придется только сам наконечник, а также нарезать на нем резьбу, т.к. кожух будет оставаться тем же.
Разницы в том, с чего начнется нарезка – жала или кожуха – нет. Заготовку нужно зажать в тисках и проработать поверхность на нужную длину. Дальнейшим этапом процесса «Как сделать жало для паяльника своими руками» являются зачистка и соединение. Резьбу нужно почистить при помощи металлической мочалки.
Полировка жала своими руками
Если есть какие-либо грубые углы, их можно сточить напильником. После зачистки всех частей кожух и жало нужно соединить между собой. Если вначале будет ощущаться сопротивление – в этом ничего страшного нет, так как новая резьба может вести себя именно так, особенно при плохой зачистке. Чтобы улучшить ход резьбы, можно несколько раз вкрутить и выкрутить деталь.
На последних этапах идет полировка жала, когда оно уже вкручено в кожух. Чтобы продлить срок его эксплуатации, требуется дополнительно покрыть поверхность никелем.
Покрытие самодельного жала никелем
Это не обязательно, но без такого покрытия жало долго не проживет. Это простой, не особо затратный и быстрый процесс. Покрытие никелем защищает инструмент от ржавчины и коррозии.
Заключение
Основательно подходить к производству жал самостоятельно хотят далеко не все мастера. Самодельные инструменты и детали к ним часто воспринимаются как запасной и простой вариант для работы на скорую руку. В таком случае не потребуются точное измерение размера и нарезание резьбы. Но когда есть желание изготовить качественный и долговечный наконечник самостоятельно, лучше следовать вышеуказанным инструкциям. Хотя с учетом актуальной стоимости жал изготовление детали своими руками не всегда оправдано экономически.
Видео: процесс пайки самодельным жалом
Источник: https://svarkaipayka.ru/oborudovanie/payalniki/zhalo-dlya-payalnika-svoimi-rukami.html