Советы мастеру

Простой нагревательный элемент для паяльника можно изготовить, используя вместо керамических изоляторов миниатюрные ферритовые кольца с внешними диаметрами 3—5 и 0,8—1,4 мм (рис. 11).

Рис. 11

1- спираль; 2, 3— ферритовые кольца; 4 — выводы спирали.

Спираль намотана из нихромового провода виток к витку и должна иметь такой диаметр, чтобы большие кольца (2) могли быть свободно надеты на нее, а меньшие (3) — свободно проходить внутри. Для предохранения спирали от межвитковых замыканий ее слегка отжигают (до получения оксидной пленки). Далее на один из концов спирали надевают одно кольцо (2) и этот конец пропускают внутрь самой спирали. Затем на спираль надевают другие кольца (2). Выводы (4) и провод, проходящий внутри спирали, изолируют кольцами (3). Диаметр провода спирали и его длина зависят от требуемой мощности паяльника и рабочего напряжения.
Выполненный таким образом нагревательный элемент имеет весьма небольшие размеры и может быть использован для изготовления микропаяльника.

Паяльник на базе остеклованного резистора прост в изготовлении и имеет надежную электроизоляци стержня от нагревателя. Мощность такого паяльника не превышает 30 Вт. Можно использовать стержень от старого паяльника или изготовить из медного прутка соответствующей толщины. В качестве нагревательного элемента используют проволочный эмалированный резистор типа ПЭВ20 или ПЭВ30. Эти резисторы выпускаются с номиналами от 10 Ом до 30 кОм, поэтому можно подобрать сопротивление для любого рабочего напряжения. Например, для паяльника на 220 В сопротивление резистора должно быть около 2 кОм. Крепят нагревательный элемент к ручке при помощи металлического хомутика шурупами. Шнур питания пропускают через отверстие в ручке, и проводники паяют к выводам резистора.

Регулятор мощности паяльника можно собрать по схеме, приведенной на рис. 10.

Рис 10

Это однополупериодный регулятор мощности. Максимальная мощность паяльника не должна превышать 25 Вт при напряжении 36 В. Переменным резистором можно изменять ток нагрузки почти в два раза. Вместо транзистора МП 26 можно использовать транзисторы МП 25 с любым буквенным обозначением, а вместо транзистора П 307 — КТ 601 и КТ 605 с любыми буквенными обозначениями. Для регулировки мощности более мощных паяльников, рассчитанных на напряжение питания 220 В от сети переменного тока, целесообразно воспользоваться тиристорным регулятором напряжения.

Бормашина стоматологическая позволяет осуществлять гравирование, фрезерование, сверление, заточку инструмента небольшими абразивными кругами, а также шлифование и полирование небольших деталей. Бормашину можно применять для доводки штампов и пресс-форм, отделки изделий из камня и древесины. Бормашина очень удобна для сверления отверстий в печатных платах.
Для выполнения перечисленного комплекса работ двигатель бормашины должен иметь мощность не менее 60 Вт, а также пускорегулирующее устройство, позволяющее плавно регулировать частоту вращения вала при номинальной нагрузке. Большое внимание должно быть уделено характеристикам гибкого вала. Технический наконечник, применяемый в зубопротезной практике, выдерживает большие нагрузки и позволяет использовать широкий набор инструмента. Двигатель целесообразно закрепить на деревянной раме. На этой же раме надо укрепить оболочку гибкого вала, сочлененного с валом двигателя небольшим отрезком прочного резинового шланга. Такая конструкция позволяет не предъявлять высоких требований к соосности вала двигателя и гибкого вала.
При выполнении фрезерных работ наконечник с инструментом зажимают в тиски, а деталь подводят к нему в направляющем желобе. Заточку различного инструмента также удобнее производить, когда наконечник зажат в тисках.

Электроискровой карандаш позволяет наносить надписи на гладкую поверхность металла. Карандаш состоит из катушки, намотанной между щечками на медной или латунной трубке, сердечника из незакаленной стали, который может перемещаться в небольших пределах в осевом направлении, пружины из стальной проволоки диаметром 0,25—0,3 мм, одним концом упирающейся в сердечник, а другим — в текстолитовую пробку, ввинченную в трубку, и рабочего электрода из стали (швейной иглы), плотно вставленного в разрезной конец сердечника (рис. 9).

Рис.9

1 — рабочий электрод; 2 — сердечник; 3 — щечка; 4 — трубка; 5 — лента изоляционная; 6 — обмотка электромагнита; 7— пружина; 8— пробка; 9 — провод соединительный; 10 — зажим.

В трубку вставляют сердечник и легкими ударами молотка завальцовывают его торец в проточку сердечника. После этого трубку надевают и паяют латунные щечки. Возле передней (по рисунку) щечки к трубке паяют конец провода катушки (ПЭЛШО 0,5—0,6) и наматывают провод виток к витку по всей поверхности трубки в 7—8 слоев. Второй вывод катушки делают многожильным монтажным проводом (например, марки МГШВ) сечением не менее 1 мм2, к концу которого припаивают зажим типа «крокодил». От случайных повреждений катушку защищают слоем лакоткани, поверх которой наматывают слой изоляционной ленты. После этого в трубку вставляют пружину (15—20 витков), ввинчивают пробку (винт М5), а в разрезной конец сердечника плотно вставляют электрод — стальную иглу диаметром 1 мм.
При работе металлическую деталь, на которую необходимо нанести рисунок или надпись, соединяют с одним из выводов понижающей (5—10 В) обмотки трансформатора, а другой вывод обмотки — с зажимом «крокодил» на выводе катушки. Смочив поверхность детали керосином, прикасаются к ней острием иглы. При этом замыкается цепь питания катушки и возникающее магнитное поле втягивает сердечник внутрь трубки. Цепь размыкается. Затем сердечник под действием пружины возвращается в исходное состояние, и игла вновь касается металла. Между иглой и поверхностью обрабатываемой детали возникает искра, которая и оставляет четкий след на металле.

Кнопочный переключатель на базе шариковой авторучки. Из обыкновенной кнопочной шариковой авторучки в пластмассовом корпусе и нескольких пар контактных пластин (например, от электромагнитного реле типа МКУ) можно сконструировать переключатель или выключатель, обладающий весьма ценными свойствами. Такой переключатель займет на лицевой панели какого-либо устройства мало места, кнопка его имеет красивый внешний вид. Контакты можно установить в глубине прибора, что существенно уменьшит длину подводящих проводов. Такой переключатель удобен для коммутации высокочастотных цепей, подверженных влиянию емкости рук человека, и высоковольтных цепей. Корпус авторучки крепится в устройстве в зависимости от конструктивных особенностей последнего.

Самодельный джойстик. Большинство игровых программ для персональных компьютеров рассчитаны на использование специальных управляющих устройств — джойстиков. Однако многие компьютеры не комплектуются ими. Предлагаемая конструкция дешевого, простого и компактного джойстика компенсирует этот недостаток.
Принцип действия такого устройства весьма прост (рис. 6).

Рис. 6

В связи с большим разнообразием модификаций и типов персональных компьютеров одинаково широкое распространение получили джойстики, срабатывающие как на замыкание, так и на размыкание. Данная конструкция позволяет легко реализовать оба принципа. Коммутирующими элементами в ней служат реле РЭС-10 (паспорт РС4.524.308) или подобные, с которых удалены защитные кожухи (рис. 7).

Рис.7

Коммутация осуществляется механическим воздействием на якорь соответствующего реле упругим толкателем, связанным с рукояткой управления.
Особенность данной конструкции в том, что функции упругого толкателя, крепления и подпружинива-ния рукоятки управления, а также фиксации джойстика на поверхности стола выполняет полимерная «присоска» от вешалки-крючка ВК-2 или ей подобная (рис. 8).

Рис.8

«Присоска» плотно вставляется в отверстие дна корпуса джойстика и закрепляется клеем. Предназначенные для управления по направлениям вверх, вниз, влево, вправо реле располагают горизонтально, по осям цилиндрической части «присоски», и надежно крепят к внутренней стороне дна корпуса так, чтобы якори находились на расстоянии 0,5—1 мм от поверхности «присоски».
В центре цилиндрической части «присоски» делают отверстие для крепления рукоятки управления. Снизу по углам основания корпуса приклеивают четыре упора, придающие джойстику устойчивость при перемещениях рукоятки управления. В качестве клавиши «FIRE» можно использовать любую подходящую кнопку.

При выполнении электро- и радиотехнических работ может возникнуть необходимость пайки нихрома и алюминия. Рассмотрим методы пайки этих материалов.
Пайка нихрома (нихром с нихромом, нихром с медью и ее сплавами, нихром со сталью) может быть осуществлена припоем ПОС 61, ПОС 50 с применением флюса следующего состава, г:

• вазелин технический — 100,
• порошкообразный хлористый цинк — 7,
• глицерин — 5.

Компоненты тщательно перемешивают до получения однородной массы.
Соединяемые поверхности хорошо зачищают шлифовальной шкуркой и протирают тампоном, смоченным в 10 %-ном спиртовом растворе хлористой меди, обрабатывают флюсом, лудят и только после этого паяют.
Алюминиевые изделия предпочтительнее паять припоем П250А, содержащим 80 % олова и 20 % цинка. В качестве флюса применяют смесь олеиновой кислоты и йодида лития. Йодид лития (2—3 г) помещают в пробирку и добавляют 20 мл олеиновой кислоты. Смесь слегка подогревают, опустив пробирку в горячую воду, и перемешивают до полного растворения соли. Готовый флюс сливают в чистую стеклянную посуду и охлаждают. Если используется водная соль лития, то при ее растворении на дно пробирки опускается слой воды, а готовый флюс оказывается на поверхности. Его осторожно сливают.
Перед пайкой жало паяльника лудят припоем П250А с применением канифоли. Соединяемые поверхности зачищают и смачивают флюсом, лудят и паяют. После окончания пайки остатки флюса удаляют тампоном, смоченным в органическом растворителе, а зону пайки покрывают слоем защитного лака. Флюс и ингредиенты для его приготовления безвредны.
После окончания монтажа электро- или радиотехнического устройства приступают к изготовлению корпуса. Проще использовать готовый корпус, подходящий по размерам и конструктивным особенностям. Если подходящего корпуса нет, его можно изготовить из тонкого листового металла, пластмассы, слоистого пластика. При изготовлении металлического корпуса применяют сварку, пайку, склейку или заклепочные соединения. Для придания корпусу подобающего внешнего вида его окрашивают, оклеивают натуральными или синтетическими материалами.
Если к устройству подводится напряжение свыше 40 В, применение металлического корпуса в бытовых условиях в связи с невозможностью его заземления не рекомендуется, и лучше изготовить пластмассовый корпус. Его можно склеить или отштамповать. Корпус сложной конфигурации можно изготовить из нескольких слоев ткани, пропитав их эпоксидным компаундом.

Теперь подробно рассмотрим технологию пайки проводников, радиоэлементов и других компонентов электрических и электронных схем. В любительской практике наиболее широко применяются легкоплавкие припои, а также легкоплавкие сплавы. Их основные характеристики приведены в табл. 2.2.1.

Табл. 2.2.1. Основные характеристики легкоплавких припоев и легкоплавких сплавов

Примечание. Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, а цифры — содержание олова в процентах. ПОССу — припой оловянно-свинцовый с добавлением сурьмы, ПОСК — припой оловянно-свинцовый с добавлением кадмия, ПОСВ — припой оловянно-свинцовый с добавлением висмута. Сплав Вуда содержит 25 % свинца, 12,5 % олова, 50 % висмута, 12,5 % кадмия. Сплав Розе содержит 31 % свинца, 19 % олова и 50 % висмута.

Для растворения и удаления окислов с поверхности паяемого соединения применяют флюсы. Кроме того, во время пайки они защищают от окисления поверхность нагреваемого металла и расплавленный припой. Это способствует увеличению проникающей способности припоя и, следовательно, улучшению качества пайки. После пайки остатки флюса необходимо удалять, ибо они являются очагами коррозии. Делать это лучше всего с помощью органических растворителей.

В радиолюбительской практике наиболее распространены флюсы на основе канифоли. В качестве добавок служат спирт, скипидар, глицерин и другие вещества. В табл. 2.2.2 приведены основные параметры флюсов, рекомендуемых радиолюбителям.

Табл. 2.2.2. Бескислотные флюсы

Высокими характеристиками отличаются кислотные флюсы. Они способствуют образованию особо прочных паяных соединений. После пайки требуют обязательного удаления остатков из зоны пайки. В табл. 2.2.3 приведены основные характеристики кислотных флюсов.

Табл. 2.2.3. Кислотные флюсы

Важной технологической операцией в практике радиолюбителя является лужение печатной платы. Использование луженой платы значительно облегчает монтаж радиоэлементов и уменьшает вероятность их перегрева при монтаже.
Емкость для лужения должна быть такой, чтобы плата могла разместиться на ее дне плашмя. В емкость наливают слой глицерина толщиной около 1,5 см и разогревают его до 60°С. Затем в глицерин кладут куски сплава Розе (температура плавления 97,5°С) и продолжают подогрев до его расплавления, однако не стоит разогревать расплав выше 100°С.
Плату декапируют в 20 %-ном растворе соляной кислоты, промывают чистой водой и опускают в расплав на 2—3 с. Вынутую плату быстро протирают поролоновой губкой, удаляя с поверхности излишки сплава, и промывают теплой водой.
Чтобы уменьшить вероятность отслаивания печатных проводников во время пайки радиоэлементов, всю плату после лужения покрывают слоем клея «Феникс» или БФ-2, оставляя чистыми лишь контактные площадки.

Для изготовления печатных плат можно применять электрохимический способ. Он заключается в гальваническом травлении платы. На заготовку переносят рисунок печатного монтажа, затем фольгу покрывают тонким слоем парафина или воска путем окунания в расплав этих веществ. Контуры печатных проводников и контактных площадок обводят с легким нажимом ос-трозаточенным шилом или иглой и с участков фольги, подлежащих травлению, удаляют защитное покрытие. К фольге подсоединяют положительный полюс источника постоянного тока напряжением 9—12 В. Отрицательный полюс источника тока подсоединяют к металлическому сосуду, в котором будет производиться травление (можно использовать сосуд из любого металла). В сосуд заливают насыщенный раствор поваренной соли, помещают в него заготовку платы и включают источник питания. После окончания процесса травления плату промывают и удаляют с помощью ножа остатки подлежащей травлению фольги. Особое внимание следует уделять тому, чтобы температура раствора во время травления не повышалась, иначе защитное покрытие может нарушиться. Во избежание этого сосуд для травления помещают в ванну с проточной холодной водой.