Чем паять нихром в подогрев сидений
Способы ремонта нихромовой спирали: сварка, спайка. Расчёт сопротивления
Введение
Нагревательные элементы, изготовленные из высокоомных сплавов на основе хрома и никеля, применяются во всех современных бытовых устройствах, предназначенных для преобразования электричества в тепло. Спирали или ленты из нихрома отличаются высокой сопротивляемостью к окислению благодаря образованию оксидных плёнок. По этой причине надежная пайка нихромовых нагревателей при отсутствии специального оборудования (вакуумные камеры, газовые среды) должна проводиться после обработки соединяемых поверхностей флюсами, в состав которых входят кислоты, способные разрушать защитный слой окислов. Нихромовые спирали служат дольше аналогов из фехральных сплавов, однако и они подвергаются разрушению при длительной эксплуатации. Вероятность возникновения пережиганий и обрывов увеличивается на таких участках проводника, где имеются механические повреждения, зазубрины, перегибы или перехлёсты с поверхностью соседних нагревательных элементов. Ремонт повреждённой спирали из нихрома возможно провести в домашних условиях. При соблюдении несложных технологий эксплуатационные характеристики электрооборудования будут полностью восстановлены.
Ремонт нихромовой спирали
Существуют 3 способа восстановления целостности нихромного проводника:
Последний способ наиболее надёжен в плане прочности и долговечности. Сварные соединения не влияют в существенной мере на параметры электрических цепей, поэтому технические характеристики приборов остаются в прежних нормах. Соединения в виде скруток, муфт и зажимов создают условия для скапливания продуктов окисления, влияют на общее показатели сопротивления цепи, а также могут создавать участки повышенного нагрева, что усиливает риск повторных обрывов и выхода электрооборудования из строя.
Как сварить нихром
На производстве для надёжной сварки проволоки или ленты из нихрома применяется аргонодуговой метод. Однако проволоку небольшого диаметра, которая используется в качестве нагревательных спиралей в бытовых приборах, можно сварить при помощи самодельной сварочной системы в домашних условиях. Для этого потребуется источник питания 12-24 V с силой тока 10 ампер и выше. В качестве электрода можно взять графитовый стержень соляной батарейки. Соединяемые концы нагревательной спирали скручиваются. Минусовой провод от источника питания присоединяется к нихромовой проволоке. К плюсовому проводу через дроссель лампы дневного света присоединяется графитовый стержень. При прикосновении графита к участку сварки возникает дуга низкого напряжения, энергии которой будет достаточно, чтобы расплавить нихром.
Как спаять нихром
Спаять нихромовую спираль можно следующими способами:
Первый способ — наиболее простой и доступный, но он подходит только для соединения проводников высокого сопротивления с толщиной не более 0,5 мм. Медную проволоку для обмотки лучше всего брать толщиной 0,1 мм. Нагрев производится с помощью газовой горелки, но также можно использовать обычную зажигалку с турбонаддувом. Медная проволока нагревается докрасна и прилипает к нихрому, создавая электрический контакт на атомарном уровне.
Метод пайки при помощи ляписа применяется для усиления контакта механической скрутки, если рабочая температура нагревательного элемента в приборе не будет превышать 200 °C (граница сплавления нитрата серебра). Вещество наносится на скрутку при её разогреве током. Наиболее надежные результаты даёт метод пайки с помощью специальных припоев и флюсов. Оксидная пленка, которая образуется на поверхности хромоникелевых спиралей, — основное препятствие для выполнения качественного лужения. В условиях промышленного производства для решения этой проблемы целесообразно применять вакуумные камеры или нейтральные газовые среды.
В домашних условиях используются кислотосодержащие флюсы: соединяемые поверхности очищаются от оксидной пленки, обезжириваются и покрываются флюсами при помощи паяльника. После этого производится предварительное лужение и пайка с помощью припоев ПОС 40/50/61.
Как соединить перегоревшую нихромовую спираль
Способ ремонта перегоревшей нихромовой спирали выбирается в зависимости от толщины проволоки, а также от характеристик прибора, в котором используется вышедший из строя нагревательный элемент. Если рабочая температура превышает 150-200 °C, — следует применять сварку. Механические соединения в виде скруток, муфт и зажимов дадут только временный результат, а спайка с помощью тонкой медной проволоки и газовой горелки будет надежным решением для маломощных электронагревателей, в которых работают спирали из тонкой проволоки. Пайка с помощью припоев создает отличный контакт, но быстро разрушается, если нагрев превышает 300 °C.
Как произвести спайку или сварку нихрома в домашних условиях
При отсутствии специального оборудования надёжный ремонт спирали нихрома лучше всего проводить с помощью метода контактной сварки с низковольтной дугой, созданной графитовым электродом. Для этого нужен специальный источник питания, но если его под рукой нет, то можно воспользоваться способом пайки при помощи тонкой медной проволоки. Соединение получается прочным и относительно долговечным, а если произойдёт повторное выгорание, то разрыв можно без труда восстановить этим способом за несколько минут. Чтобы провести качественную пайку, концы проволоки нужно зачистить, погрузить в порошок лимонной кислоты и нагреть паяльником. Вещество расплавится и покроет поверхность металла тонким слоем. Оксидная пленка будет разрушена. Перед лужением соединяемые концы можно дополнительно обработать канифолью.
Как проверить сопротивление нихрома
Электрическое сопротивление нихромовой проволоки легко измеряется при помощи бытовых мультиметров. Операция проводится в целях расчет удельного сопротивления. Один контакт закрепляется на конце проводника. Второй контакт присоединяется на различном удалении от места создания первого контакта. Полученные показания заносятся в таблицу. Зависимость роста сопротивления от длины носит линейный характер. Для получения данных об удельном сопротивлении проволоки длиной 1 м нужно провести измерение этой характеристики у проводника соответствующих размеров, либо вывести этот параметр расчетным путем, если проволока имеет недостаточный размер. Перед снятием показаний прибор калибруется, либо измеряется собственное сопротивление проводов прибора в целях определения поправки, на величину которой следует уменьшить данные, полученные при измерении сопротивления нихрома.
Как рассчитать сопротивление нихромовой спирали
Расчёт сопротивления спирали из хромоникелевого сплава выполняется с помощью следующих методов:
Если у вас имеется готовая спираль, то вычислить её сопротивление с помощью прибора не составит труда. Однако если требуется выполнить предварительный расчёт параметров спирали перед её изготовлением, то применяется табличный способ. Таблицы удельного сопротивления различных сплавов из никеля и хрома можно найти в интернете или в специальной литературе. В таблицах приводятся данные для каждого сплава как для проволоки, так и для лент.
Данные по проволочным проводникам приводятся с учётом диаметра (от 0,1 мм). Показатели у лент приводятся с учётом площадей сечения. Чтобы рассчитать сопротивление спирали, нужно умножить общую длину проволоки на удельное сопротивление 1 м проводника с соответствующим сечением. Если информация о марке сплава отсутствует, удельное сопротивление вычисляется экспериментальным путем при помощи приборов.
Производственная фирма «ПАРТАЛ» изготавливает спирали с заданными заранее характеристиками из различных марок нихромовых сплавов. Качественно и быстро мы произведем изделие из проволоки нужной толщины, с определенным количеством и диаметром витков, а также с конкретными характеристиками сопротивления, мощности, энерговыделения и энергопотребления!
Источник: Компания «Партал»
Как я паял нихром и перестал боятся паяльную кислоту
Дозрел я наконец до готовности поиграться с измерениями тока на шунте. Все как положено, с сопротивлением шунта меньше 0.1 Ом, с усилителем на базе ОУ. Ну да речь не о том.
Возникла необходимость припаять шунт — тонкую нихромовую проволочку. А для этого ее концы надо залудить при этом не покрыв припоем весь шунт (длина одного из вариантов которого — 2.5мм).
Что обычным флюсом типа ЛТИ-120 нихром не паяется — это мне было известно.
Классический вариант с таблеткой аспирина отпал по техническим причинам — не было аспирина.
Попытка использовать в качестве флюса магазинный раствор пищевой лимонной кислоты провалилась — проволока не лудилась вообще.
Лимонная кислота в виде порошка дала чуть лучший результат — припой к нихрому приставал, но как-то комковато. Что важно, облуженный таким образом нихром как-то неохотно паялся к контактным площадкам и вообще, норовил с ними контакт потерять.
Кстати, неожиданно оказалось, что при нагревании паяльником порошок лимонной кислоты превращается в жидкость. А вот воняет она при пайке не очень сильно.
А потом я по совершенно другим делам зашел в автомаг, увидел там паяльную кислоту и решил попробовать паять ей. И это была весчь! Нихром лудился ну просто как медь. Проволочка нихрома аккуратно покрывалась тонким слоем припоя.
Естественно и шунт, и плату тщательно промыл водой.
И честно сказать, подумываю не перейти ли вообще на пайку с кислотой. Уж больно здорово она работает…
Подогрев сидений своими руками — инструкция
Несомненно, все мы любим комфорт и уют, о наличии которых с трудом можно говорить, к примеру, в замерзшей зимой машине с кожаным салоном. Причем вопрос здесь не в обивке салона, а в неминуемом дискомфорте в морозное время. Подогрев сидений, сделанный своими руками – лучший способ данного дискомфорта избежать.
Важно!
Установка подогрева автомобильных кресел – дело достаточно ответственное, особенно для тех, кто с электрикой на «Вы», поэтому во избежание форс-мажорных ситуаций прежде, чем взяться за дело, обязательно проконсультируйтесь с электриком либо опытным установщиком самодельных систем подогрева сидений.
Купить или сделать?
На современном рынке автозапчастей и принадлежностей можно без особого труда отыскать обогревающие съемные чехлы (накидки) и даже целые подогревающиеся сидения. Их низкая стоимость и простота подключения – несомненные преимущества, поэтому, если позволяют финансы, как говорится, не выпендривайтесь и купите уже готовый вариант.
Конечно, если денег на него нет, придется делать все самому.
Что вам понадобится.
Подогрев сидений своими руками: инструкция.
К сожалению, данный вид подогрева сидения, независимо от того, самодельное оно или куплено в специальном магазине, имеет ряд достаточно весомых недостатков.
Исходя из описанных недостатков вышеописанного способа обогрева, рассмотрим встраиваемый вариант отопительных элементов. Многих автовладельцев такое решение вопроса может вполне оправданно испугать, ведь, помимо сбора самой конструкции, перед водителем стоит непростая задача в ее установке. Однако, такой вариант решит многие ваши проблемы одним махом (провода спрятаны, интерьер салона не изменен, гнездо прикуривателя останется свободным, т.к. все элементы подключаются напрямую к проводке авто), предоставив возможность согреться в зимние морозы не только водителю и пассажиру, сидящему на переднем сидении, но и «гостям» с заднего дивана.
Как сделать встроенный подогрев сидений своими руками?
Для начала необходимо приобрести, так называемый, костяк всей конструкции – нагревательные элементы. Почему приобрести, а не сделать самому? Вопрос в вашей безопасности. Так как элементы встраиваемые, и какая-либо неточность в самостоятельной работе не может быть выявлена и ликвидирована в весьма короткий безопасный период времени, лучше и надежнее воспользоваться уже готовыми элементами. Выбор их достаточно велик. Мы же остановимся на отечественном производителе «Емеля» (Россия), качество продукции которого не уступает надежным немцам, а цена гораздо приятнее.
В комплекте данного набора вы найдете электронный регулятор температуры и защиту от перегрева.
Нагревательный элемент в «Емеле» представлен армированным кабелем либо углеродным волокном.
Дополнительно вам понадобится:
Для начала определитесь со всеми кнопками управления и их креплением, чтобы в случае необходимости (вдруг они не станут на штатное место) приобрести подходящие к данному авто.
Теперь можно переходить к делу.
Очень важный момент: провода, идущие к нагревательным матам от регуляторов, нельзя укладывать в натяг, оставьте такой запас, который позволит спокойно отодвинуть кресло при необходимости.
Важный момент: правильно собранная система будет работать лишь при включенном зажигании. В ином случае, вы рискуете когда-нибудь не завести машину.
Невыясненным остался лишь один вопрос: как же быть с задним диваном салона и его обогревом? Для тех, кто постоянно передвигается с семьей в автомобиле, это весьма важный момент. Но и здесь нет ничего сложного: установка и подключение системы подогрева задних кресел аналогична вышеописанной. Разница лишь в том, что на один диван вам понадобится два комплекта подогревательных элементов.
Видео.
Подогрев руля своими руками
Даже при хорошо греющей печке, зимой поверхности салона, включая руль, прогреваются за более длительное время, чем воздух. Первые 30 минут вождения с холодным рулём – очень не комфортные и даже опасные. Когда руки в тёплых перчатках или рукавицах, обхват руля менее надёжный, а также неудобно нажимать на кнопки панели приборов. Намного удобнее, если обод руля в холодный сезон нагревается до комфортной температуры в течение нескольких минут.
Чтобы сделать подогрев руля своими руками нужно снять оплётку, установить нагревательный элемент на обод руля и подвести к нему электрическое питание, что является наиболее сложной задачей.
Сразу стоит сказать, что невозможно написать единственную подробную инструкцию по установке и подключению подогрева руля. Каждый автомобиль имеет свои особенности и сложности в подключении. В этой статье объясняются основные моменты процесса установки подогрева руля своими руками, а также рассматриваются решения предлагаемые производителями установочных комплектов подогрева руля.
Разбор и снятие руля
Для установки подогрева руля своими руками, руль необходимо разобрать и снять. Мы будем рассматривать установку подогрева руля на автомобили, руль которых имеет подушку безопасности. В таких автомобилях электрические приборы на руле (подушка безопасности, сигнал, кнопки управления) подключаются к электрике автомобиля через специальный спиральный или U‑образный шлейф (clock spring (англ. часовая пружина)/ подрулевой шлейф/ «улитка»), который позволяет вращаться рулю и не нарушать электрическое соединение с ним. Подробнее тему подключения нагревательных элементов мы рассмотрим в этой статье ниже.
Поставьте колёса ровно. Разберите руль. Сделайте метки на шлицах вала и на руле, чтобы можно было в дальнейшем установить руль обратно в то же положение. Для снятия открутите не до конца гайку крепления руля и резко потяните на себя руль. Так руль освободится и упрётся в гайку, после чего его можно спокойно снять, открутив гайку до конца.
Установка нагревательных элементов предполагает снятие оплётки руля и её повторную установку, либо замену оплётки на новую. Если на руле нет оплётки, то также будет необходимо установить новую оплётку. Перед установкой нагревательных элементов нужно учитывать расположение стыковых швов сегментов оплётки и заранее вырезать под них углубления в руле. Можете почитать подробную статью о перетяжке руля своими руками.
Нить старой оплётки можно попытаться расплести, чтобы использовать повторно, либо нужно купить новую нить похожего размера.
На корпусе подрулевого шлейфа («улитке») может располагаться датчик угла поворота рулевого колеса. Его лучше зафиксировать скотчем или изолентой, чтобы он случайно не сбился. Либо нужно будет его выставить по меткам до включения напряжения, иначе возникнет ошибка в системе.
Какой нагревательный элемент использовать?
Для реализации подогрева руля своими руками наиболее часто используются следующие нагревательные элементы:
Нихромовая проволока
Нихром сделан из сплавов никеля и хрома (обычно 50–80% никеля, 15–25% хрома, с добавкой алюминия, марганца, железа или кремния). Имеет достаточно высокое удельное сопротивление. По этой причине нагревательный элемент из нихромовой проволоки имеет наименьшую длину, в сравнении с другими видами проволоки. Она наматывается на рулевое колесо в предварительно прорезанные канавки.
Нужно выбрать проволоку, учитывая её параметры:
Итак, определившись с размером и расположением нихромовой проволоки можно приступать к её намотке на обод руля.
Медная проволока
Медь имеет в десятки раз меньшее сопротивление, чем нихром.
Удельное сопротивление медной проволоки (диаметром 0.25–0.3 мм) позволяет обмотать весь обод руля одним отрезком, без разрывов и подключить, не используя повышающий трансформатор. Однако, при такой же мощности, как и у нихромовой проволоки, медная проволока имеет меньшую теплоотдачу.
В Интернете, на AliExpress можно найти проволоку, которая предназначена для подогрева сидений или руля (heating wire for car seat or steering wheel). Она покрыта термостойким полимером ( FEP coated or Nylon coated). Вместе с покрытием имеет толщину около 1 мм. Можно выбрать материал, из которого она изготовлена (медь, сплав меди и никеля, констатант, олово+медь+нержавеющая сталь). Из-за большого сечения такую проволоку нужно будет обязательно утапливать в предварительно прорезанные канавки руля, чтобы она не выпирала и не отпечатывалась на оплётке.
Карбоновая нагревательная лента
Углеродная лента широко применяется для создания одежды с подогревом, оттаивания кровли, труб, подогрева автомобильных кресел, а также для подогрева руля. Как пишет производитель, при небольшой температуре нагрева углеродной ленты получается высокая степень тепловой эмиссии (теплового излучения). Тепло выделяется в большей степени в длинном инфракрасном диапазоне, наиболее эффективном для теплоотдачи.
Из-за большой площади нагрева и более высокой теплоотдачи, чем у нихромовой проволоки, нагрев для комфортной температуры может достигаться при меньшей мощности. Так обогрева углеродной лентой мощностью 25 Вт может быть достаточно.
Углеволокно не поддаётся пайке. Его можно соединить с проводкой следующими способами:
Итак, определившись со способом соединения углеродной ленты и проводов, нужно переходить к установке нагревательных лент на обод руля.
Подключение нагревательного элемента (протягивание напряжения к рулю)
В большинстве случаев, подогрев руля подключается к электропитанию автомобиля через подрулевой шлейф (clock spring (часовая пружина)/ улитка). Он есть на автомобилях, имеющих подушку безопасности на руле. На рулях без подушки безопасности можно использовать скользящий контакт (slip ring/ скользящее кольцо). В этой статье мы не будим рассматривать такой вариант подключения. Подрулевой шлейф или, так называемая «улитка», действует как мост между электропроводкой автомобиля и электрическими устройствами на руле. Это спирально закрученный (или уложенный в виде «U») шлейф, закрытый в защитный корпус, который позволяет рулю крутиться, сохраняя электрическое соединение сигнала, кнопок и подушки безопасности, расположенных на руле.
Существует два вида подрулевых шлейфов: уложенный спиралью и в форме U.
Возможность установки подогрева руля предполагает наличие свободных контактов в подрулевом шлейфе. Свободные контакты производитель оставляет по причине того, что такой же автомобиль может иметь другую, более богатую комплектацию с дополнительными опциями, которые задействуют эти контакты. Либо для дальнейшей модернизации автомобиля. На японских и корейских автомобилях часто можно обнаружить свободные контакты. На автомобилях других производителей может не быть свободных контактов. Это иногда можно решить установкой дополнительного шлейфа, если позволяет размер корпуса улитки. Свободным контактам в улитке (подрулевом шлейфе) соответствуют пустые места для «пинов» в штатном разъёме этого шлейфа. Если нет свободных дорожек, то можно найти другой подрулевой шлейф со свободными контактами (на автомобилях для американского рынка шлейф имеет больше свободных дорожек). Если нет других вариантов, то можно использовать дорожки шлейфа, отвечающие за подсветку кнопок руля. Можно использовать контакт, отвечающий за массу клаксона, переставив массу на корпус руля. Через свободный контакт будет приходить +.
На шлейфе бывают дорожки шириной 1 и 2 мм. Контакт шириной 1 мм будет пропускать ток в 1 А, контакт шириной 2 мм – 2 А. Если ток будет больше (2.5–3А), то контакты будут нагреваться, но выдержат нагрузку. Предельный ток, при котором дорожка сгорает, равен 4 А.
Если имеется нужное количество свободных дорожек, то можно использовать параллельно две дорожки, чтобы был запас.
Если у вас уже есть информация к каким контактам можно подключить обогрев, то разбирать корпус подрулевого шлейфа не обязательно. Можно сразу подключать к разъёму. Пины для подключения к улитке (можно купить в магазине радиодеталей или взять от комп. блока питания).
Нужно предварительно проверить контакты в «улитке», выдержат ли они нагрузку, подключив подогрев к аккумулятору. Проверьте при открытом корпусе подрулевого шлейфа их нагрев на ощупь или при помощи термопары.
Подключение к проводке автомобиля:
Комплекты для установки подогрева руля
В продаже можно найти комплекты для установки подогрева руля. Они основаны на нихромовой проволоке маленького сечения, соединённых параллельно в виде ячеек и расположеных на эластичной самоклеящейся подложке.
Также в Интернете можно найти установочный комплект на основе карбоновой нити (см. фото).
Компания «Теплодом», производящая всем известные накидки на сидения с подогревом, а также встраиваемый подогрев сидений, также производит и реализует установочные комплекты для обогрева руля «Емеля УК‑Р».
Другой комплект можно приобрести на сайте студия автоинтерьера.
Нагревательная лента достаточно эластичная, что делает её удобной для установки на обод руля без образования складок.