Замена батарейки в сварочной маске «хамелеон»

Однажды маска работать не захотела: максимум, что от неё удавалось добиться, это слабого мерцания экрана.

Производители в таких случаях иногда советуют подержать маску на солнце, чтобы зарядить внутренние аккумуляторы, однако и «подзарядка» не помогла. Объём работы был невелик, большой ответственности она не требовала, и я решил немного поварить «вслепую», закрыв лицо маской, но не глядя на дугу, благо сам по себе фильтр «хамелеона» и так довольно тёмный.

«Раскачать» встроенные аккумуляторы не удалось и от сварочной дуги (тайная надежда на это была). В общем, одна работа была сделана, зато тут же возникла новая задача: поменять маску или попробовать её починить. Конечно, для начала выбрано было второе: выкинуть — всегда успеется. Было решено провести ремонт маски хамелеон своими руками. Получился целый мастер-класс!

РАЗБИРАТЕЛЬСТВО

Самая простая часть работы — вынуть из маски элемент-«хамелеон». Поскольку на этой модели регулятор степени затемнения выведен наружу, сначала снимаем его. Для этого поддеваем плоским предметом (ножом) вращающуюся рукоятку регулятора (1) и отворачиваем пластмассовую гайку (2). Ничего сложного нет и в том, чтобы вынуть фильтрующий элемент — он установлен на защёлке (3). Корпус маски с наружным сменным стеклом (точнее листом прозрачного пластика) нам пока не понадобится, смотрим, как разобрать фильтр.

Предварительная задача — определить типоразмер встроенных аккумуляторов. Всё было бы просто, если бы корпус фильтра имел какой-либо отсек или слот для них, но такие маски встречаются довольно редко. А наш случай — самый типичный: корпус неразборный. Тем же ножом поддеваем регуляторы времени задержки выключения затемнения и чувствительности (4). В принципе можно снять прозрачный пластик, вставленный в корпус «со стороны глаз», но это ничего нам не даст — оставляем его, как есть.

«Неразборный корпус» в нашем случае означает, что обе его половинки соединены между собой, но никаких винтов или хотя бы наклеек, под которыми они могут скрываться, нет. Предварительный вывод — половинки либо склеены, либо закреплены на каких-то внутренних защёлках, это выяснится при вскрытии. Для этого снова берём нож и аккуратно пытаемся разъединить половинки. Во время этой операции корпус следует крепко держать.

Нож, кстати, обычный столовый, с закруглённым кончиком, чтобы не порезаться, если он случайно соскользнёт. Разъединив один из уголков, потихоньку, действуя ножом как рычагом, продвигаемся по периметру (5). Если бы соединение было выполнено на защёлках, они бы ломались или выходили из зацепления (тут как повезёт) с характерным хрустом, и после первого такого щелчка можно было бы попробовать как-то понажимать на них, чтобы сохранить хотя бы часть. Но у нас никаких защёлок нет — простая склейка. Так что, продолжая соблюдать осторожность, «отлепляем» половинки одну от другой, стараясь не сломать их. Если сломается — ничего страшного, но усложнять задачу, чиня ещё и корпус, незачем. Когда образуется достаточная щель — время от времени поглядываем в неё. Очень часто отдельные элементы «начинки» электронной техники крепятся или «залипают» в разных половинах корпуса, а соединяться они могут, например, тонкими припаянными проводками. «Раскрыл» корпус не в ту сторону — и придётся эти проводки паять. И не факт, что это удастся без «тонкого» паяльника или паяльной станции. Здесь такой проблемы не возникло: все электронные элементы остались в нижней (наружной) половине корпуса. Сняв крышку, можно полюбоваться устройством изнутри (6).

Первое, что бросается в глаза, — что-то вроде двух круглых аккумуляторов. Хотя вряд ли — вполне обычные батарейки. Конечно, и батарейки реально немного подзаряжать, но всё-таки это не аккумуляторы. Впрочем, если учесть, что маска уверенно отработала четыре сезона, особой разницы нет: аккумулятор за такое время тоже как минимум изрядно потеряет в ёмкости. Судя по всему, «встроенными аккумуляторами» в большинстве случаев производители называют именно батареи. На простых масках невысокого ценового уровня, по крайней мере. Найти похожие батареи в продаже было бы довольно просто, если бы не одно «но». К этой их разновидности «плюсовой» и «минусовой» выводы приварены в двух точках каждый — соединение тоже можно считать неразъёмным. Точно такие элементы вряд ли продаются «на каждом углу», а специально ехать за ними в магазин радиоэлектроники, чтобы купить – это неинтересно. В конце концов такие элементы питания удобны в условиях сборки на заводе, а вот выпаять контакты из платы, а потом ещё найти и впаять обратно новые «батарейки с контактами» в домашних условиях трудно. Есть и ещё одна причина, которая совсем не мотивирует на такой «подвиг»: плата многослойная.

Все элементы и токопроводящие дорожки видны только с одной стороны, с другой, кроме приклеенного фотоэлемента («солнечной батареи») и пары датчиков, реагирующих на изменение освещённости, ничего не наблюдается.

Для очистки совести осматриваем прочие электронные компоненты, расположенные на плате, — внешних дефектов нет. Первая часть задачи выполнена: для ремонта нам нужны две круглые батарейки «номер 2330» напряжением 3 В (эти данные на них указаны), обычные, без всяких дополнительных ножек. В принципе годятся любые батарейки, но пока будем ориентироваться на покупку этих.

Первая попытка купить именно такие элементы питания оказалась безуспешной. То есть другие, похожие, но иного диаметра или толщины в продаже были, а «2330» — только одна. В общем, «рука рынка» показала комбинацию из трёх пальцев. Поскольку ремонт маски не являлся первоочередной задачей, специально поисками батареек заниматься я не стал.

И, как это обычно и бывает, маска, точнее сварка, практически сразу же понадобилась. Нужно было заменить резонатор (часть выхлопной системы на автомобиле), а новый требовал «подгонки». Работа тоже небольшая: переместить крюк для крепления к кузову и немного изменить изгиб трубы. Со сваркой — дело буквально нескольких минут, но без маски его уже не сделать, да и варить, «закрыв глаза», не удастся — металл не толстый, надо постоянно контролировать работу. И ехать за батарейками как-то не на чем. Самый простой выход — доехать до места продажи «на соседях» и купить там батарейки или маску целиком, более сложный — по пробовать починить маску исходя из того, что есть в наличии (инструмент, круглые батарейки на 3 В, пусть и совсем другого размера, вдвое тоньше и меньше диаметром, к тому же уже некоторое время работавшие). В общем, как минимум потренироваться вполне можно было.

ПОДГОТОВКА

Вариантов установки элементов питания два (или даже три). Первый требует определённой квалификации: вставить элементы питания на место довольно сложно. Гораздо проще сделать некий «выносной блок питания». А это — второй и третий варианты, которые были использованы в дальнейшем.

Но начало во всех случаях одинаковое. Надо удалить старые элементы, отсоединив их от «ножек». Напомним: крепятся они точечной сваркой, по две точки на каждый вывод. Большие усилия прикладывать не хотелось, чтобы не сломать плату, а с малыми — ничего не получалось: хотя точки сварки и маленькие, «держали» они крепко, оторвать не удалось. Самым удобным инструментом для этой работы оказался гравёр (иногда называемый бормашиной). «Плюсовые» контакты легко отсоединились с помощью отрезного диска — достаточно «пропилить» их насквозь в месте сварных точек (7). Сложнее оказалось с «минусовыми» контактами — отрезной диск туда не помещался, маленького (сточенного) диска в комплекте оснастки гравёра не было, зато нашлась шлифовальная насадка — «камушек» подходящего размера (. Здесь достаточно «спилить» только одну сварную точку, а затем, покручивая элемент питания в разные стороны, отсоединить и вторую.

Гравёр — инструмент хотя и полезный (редко, но метко), однако имеется далеко не у всех. Отсоединить батарейки реально и без него. Можно всё-таки попробовать осторожно, по одной, «отломить» сварные точки, а можно, например, взять какой-нибудь надфиль и перепилить «ножки» поперёк, рядом с точками сварки.

В итоге мы имеем четыре контакта («плюсовые» — сверху), к которым надо прикрепить или провода, или непосредственно элементы питания. Вариантов тут тоже несколько, но поскольку имеющиеся батарейки явно были «маловаты», «староваты» и надолго их не хватило бы, решено использовать «временную схему», чтобы при последующей замене не тратить время. Первое решение — просто припаять батарейки к имеющимся контактам.

НЕСКОЛЬКО СЛОВ О ПРОВЕРКЕ «ХАМЕЛЕОНА» И О ПАЙКЕ

Проверить работоспособность маски-«хамелеона» легко и без сварки. Можно чиркнуть зажигалкой перед сенсорами дуги, а можно направить маску на источник света (лампу или солнце) так, чтобы она ещё не затемнилась, и быстро провести перед ней рукой. Исправная маска должна перейти в режим затемнения и через некоторое время (обычно менее секунды, зависит от её настроек) — «высветлиться». Проверить работоспособность подопытной маски уже было возможно, при зажатых между контактами элементах она исправно затемнялась. Осталось только закрепить их, но без паяльника это сделать было бы трудновато. (Впоследствии подумалось, что в такой ситуации мог бы помочь токопроводящий «клей для нитей обогрева заднего стекла» (продаётся в автомагазинах), но этот вариант я не проверил.)

Чтобы обеспечить качественную пайку, нужны три вещи: паяльник, припой и некий флюс. На этом придётся остановиться подробнее, ибо, по опыту, «паять махальником» умеют далеко не все. Паяльник должен быть хорошо прогретым, припой, раз речь идёт об электронике, — желательно легкоплавкий, в качестве флюса используют совершенно разные вещества. Чаще всего это канифоль, неплохих результатов можно добиться, используя обычный толчёный аспирин (ацетилсалициловую кислоту). Я, например, предпочитаю фосфорную, точнее ортофосфорную, кислоту (H3PO4).

Почти чистая кислота тоже продаётся в автомагазинах, называется «восстановителем ржавчины», обычно отечественного производства. Недостаток — после пайки «с кислотой» желательно нейтрализовать её остатки (если спаянные детали нельзя промыть водой, то слегка смоченная содовым раствором кисточка или ватка для очистки вполне подойдут). А достоинство — пайка держится крепко.

Перед самой пайкой следует подготовить паяльник. При работе на его жале образуется нагар. Жало (обычно оно медное) нужно заточить до металла и облудить — нанести на рабочую поверхность флюс и покрыть тонким слоем припоя. Имеющийся в наличии паяльник не совсем подходил для работы с электроникой — жало слишком толстое. Но выход есть и тут. Я в таких случаях счищаю нагар с жала только на небольшом участке и обслуживаю только его.

В итоге даже на довольно большом жале можно удержать лишь маленькую капельку припоя. Что и требуется.

Спаиваемые детали сначала тоже надо облудить. Точно так же: окунуть во флюс деталь и паяльник, «подцепить» на паяльник капельку припоя, прижать к детали.

Должна образоваться тонкая плёнка, «обтекающая» нагретый участок. Аналогично поступаем со второй деталью, затем ещё раз наносим флюс на лужёные участки, прижимаем их друг к другу, а к ним — паяльник (иногда даже дополнительная порция припоя на паяльнике не нужна, но это надо смотреть по месту). На правильно спаянных деталях никаких «соплей» быть не должно — лужёные участки соединённых деталей должны иметь плавный переход припоя «друг в друга».

ЗАМЕНА ЭЛЕМЕНТОВ. ВАРИАНТ ПЕРВЫЙ

Чтобы закрепить батарейки пайкой, сначала тоже придётся облудить небольшие участки на обеих их сторонах (не совсем по центру, чтобы не мешать прижатию контактов). Вот тут есть некоторые особенности. Сильно нагревать элементы питания нельзя: могут испортиться. Поэтому нагрев от паяльника должен быть минимальным: дотронулся — и тут же отвёл, не получилось с первого раза — нужно подождать, пока батарейка остынет. Нелишне повторить, что паяльник должен быть хорошо прогрет (так требуется меньше времени), а площадь контакта жала с элементом питания должна быть невелика (меньше тепла передастся в итоге). Если есть сомнения, можно попробовать потренироваться на снятых элементах.

Далее заготавливаем два небольших отрезка провода, снимаем изоляцию с их концов и тоже облуживаем. Это будут перемычки от «минусовых» контактов на плате до «минусовых» контактов батареек. Так удобнее, потому что места для пайки напрямую мало. Облуживаем и контакты на схеме (9). Припаиваем перемычки к «минусовым» контактам батареек (тоже с минимальным прогревом последних, но это уже проще), потом каждую перемычку припаиваем к «минусовым» контактам на схеме (10). Предварительно, на всякий случай, закрываем участки схемы под выводами. Достаточно небольших кусочков липкой ленты. Их в дальнейшем не снимаем. Приставляем батарейки к нижним контактам, и подпаиваем «плюсовые» выводы (11). Проверяем работоспособность — всё в порядке. Можно собирать обратно.

Склеивать корпус «намертво» нет смысла. Герметичность не требуется, а внутри маски он и так будет прижат. Проще обмотать его тонкими полосками изоленты с краёв, не закрывая датчики, фотоэлемент и «окошко» (12). Для подстраховки можно нанести по периметру тонкий слой термоклея (13) или, например, герметика. Держаться будет, установке корпуса в маску не мешает, а разобрать в дальнейшем, если что, несложно.

На этом ремонт можно было бы считать законченным. Маска работает, всё, что надо было сделать со сваркой, было сделано. Но временную схему хотелось заменить на постоянную — поставить новые батарейки нужного размера. Поиск их в ближайшем крупном населённом пункте закончился тем же, чем и в первый раз: в добром десятке торговых точек оказался в наличии только один элемент 2330.

Так что пришлось взять почти такие же элементы 2430, чуть большего диаметра, но той же толщины (первые две цифры — диаметр элемента в миллиметрах, вторые — толщина в десятых долях миллиметра). Собственно, размер элементов уже значения не имел: возникла идея сделать «выносное питание», выведя батарейки наружу

ВТОРОЙ И ТРЕТИЙ ВАРИАНТЫ ЗАМЕНЫ

Снова разбираем фильтр, выпаиваем батарейки, а вместо них ко всем четырём контактам припаиваем отрезки проводов, длиной 20–30 см, с запасом. Я вытащил их из какого-то старого шнура питания, в нём как раз нашлись три пригодных провода с разными цветами изоляции. Почему три, а не четыре?

Потому что сначала была идея обойтись двумя. Практически на всей технике с несколькими элементами питания они собираются последовательно, один за другим, т. е. достаточно иметь всего два вывода для подключения. На маске этот вариант не прошёл: при таком подключении она затемняется, но работает некорректно, к тому же между двумя средними выводами контактов на плате были видны какие-то токопроводящие дорожки. В нашем случае можно было обойтись и тремя выводами: «прозвонка» показала, что средние контакты соединены. Не факт, что на других масках используется такая же принципиальная схема, часто элементы питания «разносят» на разные края платы, есть ли в таких случаях какая-то общая шина, соединяющая их, — неизвестно. В общем, проще всего при ремонте припаять все четыре провода, заизолировать их (15), просверлить в крышке корпуса два отверстия, сгруппировать провода попарно, вывести их наружу и заклеить корпус. Для этого снова используем термоклей. Немного клея наносим и на места выводов проводов из корпуса (16), «чтобы не болтались».

Дальнейшая задача сводится к тому, чтобы прикрепить к выводам элементы питания. Самый простой вариант — прижать провода к полюсам батареек, например той же изолентой. Будем считать это вторым вариантом — фотография (17) показывает, как это может выглядеть в сборе с маской. Батарейки лёгкие, провода достаточно жёсткие, если зажать их проволочной рамкой на маске, больше можно ничего не делать. Работать будет, но надёжного контакта ожидать не стоит.

Хотя и восстановить контакт, если он пропадёт, несложно. Если же хочется сделать действительно надёжное соединение, требуется собрать некий «батарейный блок». И это — третий возможный вариант.

Дальнейшие действия зависят от того, что есть в наличии. Лучше всего, конечно, использовать готовые блоки. Плоские батарейки на 3 В разного размера используются во многих видах электронной техники. Каждую из них вполне можно заменить парой «пальчиковых» или «мизинчиковых» (АА или ААА) батарей или аккумуляторов. «Донором» может стать любая ненужная или сломанная электроника: пульты дистанционного управления, некоторые брелоки автосигнализаций, игрушки, бытовая техника… даже материнские платы компьютера. Если вырезать из испорченной платы или корпуса участок со слотом для батарейки — задача почти решена (конечно, таких слотов понадобится два). Ну а если ничего подходящего не находится — можно собрать блок самостоятельно из подручных материалов.

В нашем случае всё необходимое (18) нашлось после недолгих поисков. Конечно, точно такой же комплект собирать незачем — тут открыт простор для фантазии. Корпус — старая упаковка от отрезных дисков к гравёру. Тем же гравёром с помощью ещё одного шлифовального камня в крышке корпуса «протёрта» узкая прорезь для ввода проводов с контактами. Пружинка когда-то была частью велосипедного звонка, пластмассовые кольца — прокладки неизвестного происхождения (можно вырезать аналог и из картона). Третья батарейка была «выпилена» из фильтра маски, тоже пригодилась как прокладка. Ещё понадобились три колечка «для штор», они были подпаяны к трём выводам из корпуса фильтра (19). Четвёртый вывод в такой конфигурации использовать незачем. Пластмассовые прокладки нужны для обеспечения центрирования контактов — тех колечек, которые касаются «минусовых» сторон батареек: зазор между полюсами у таких батареек — доли миллиметра, а перемыкать полюса, понятно, нельзя.

Далее — сборка. В корпус поочередно вставляем прокладку с «минусовым» (синим) выводом, батарейку «минусовой» стороной вниз (20), вторую прокладку, которая прикрывает «промежуточный» вывод с жёлто-зелёным проводом, и ещё одну батарейку (21). Эти два провода были намеренно сделаны чуть длиннее, чем вторая пара, — так удобнее собирать.

Завязываем их узелком, ставим «плюсовой» контакт — коричневый провод (22).Для него изолирующая прокладка не нужна, вместо неё сверху прижимаем контакт третьей прокладкой (старой батарейкой), ставим пружину, закрываем крышку (23).Собственно, вот и всё.

Сборка только кажется сложной, заменить батарейки в таком блоке в дальнейшем — вообще не проблема. Вставляем полученную конструкцию в маску (24).

Блок с элементами питания, конечно, нужно прикрепить к маске — снова годится клей или герметик.

Цена наиболее популярных масок-«хамелеонов» в бюджетном ценовом диапазоне 1000–4000 рублей (на ноябрь 2013 года). Затраты времени на ремонт, если все инструменты подобраны и порядок действий ясен, — буквально час-другой. Элементы питания, судя по статистике, служат не менее трёх лет, мне пришлось менять их на пятый сезон. Стоимость новой пары элементов 60–70 рублей (на ноябрь 2013 года). В общем, выгоды от замены вполне очевидны.

Автор: Максим Грибоедов