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常用手工焊接工具:必备装备大揭秘

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5-24感应式电烙铁结构示意图感应式电烙铁的特点是加热速度快,一般通电几秒钟,即可以达到焊接温度。常用的拆焊工具有吸锡器和两用电烙铁。吸锡器吸锡器是常用的拆焊工具,使用方便,价格适中,如图5-25所示。

常用手工焊接工具:必备装备大揭秘

根据用途、结构的不同,电烙铁可分为不同种类。按加热方式分:有直热式、感应式等;按烙铁的发热能力(消耗功率)分:有20 W、30 W、…、500 W等;从功能上分:有单用式、两用式、调温式、恒温式等。

图5-18 热熔胶

图5-19 热熔胶棒

1.直热式电烙铁

(1)直热式电烙铁的分类

最常用的是单一焊接使用的直热式电烙铁,它又可以分为内热式和外热式两种。

1)内热式电烙铁

内热式电烙铁的发热元件装在烙铁头的内部,从烙铁头内部向外传热,所以被称为内热式电烙铁,其外形如图5-20所示。内热式电烙铁结构如图5-21所示。

内热式电烙铁具有发热快、体积小、重量轻和耗电低等特点。内热式烙铁的能量转换效率高,可达到85%~90%以上。同样发热量和温度的电烙铁,内热式的体积和重量都优于其他种类。例如,20 W内热式烙铁的实际发热功率与25~40 W的外热式烙铁相当,头部温度可达到350℃左右;它发热速度快,一般通电2 min就可以进行焊接。

图5-20 内热式电烙铁

图5-21 内热式电烙铁结构

2)外热式电烙铁

外热式烙铁的发热元件包在烙铁头外面,有直立式、Г形等不同形式,其中最常用的是直立式,其外形如图5-22所示。内热式电烙铁结构如图5-23所示。

外热直立式电烙铁的规格按功率分有30 W、45 W、75 W、100 W、200 W、300 W等,以100 W以上的最为常见;工作电压有220 V、110 V、36 V的几种,最常用的是220 V规格的。

图5-22 外热式电烙铁

图5-23 外热式电烙铁结构

(2)直热式电烙铁的结构

1)发热元件

电烙铁的能量转换部分是发热元件,俗称烙铁芯。它由镍铬发热电阻丝缠在云母陶瓷等耐热、绝缘材料上构成。电子产品生产中最常用的内热式电烙铁的烙铁芯,是将镍铬电阻丝缠绕在两层陶瓷管之间,再经过烧结制成的。

2)烙铁头

存储、传递热能的烙铁头一般都是用紫铜材料制成的。根据表面电镀层的不同,烙铁头可以分为普通型和长寿型。

普通内热式烙铁头的表面通常镀锌,镀层的保护能力较差。在使用过程中,因为高温氧化和助焊剂的腐蚀,普通烙铁头的表面会产生不沾锡的氧化层,需要经常清理和修整。

长寿命电烙铁的烙铁头寿命比普通烙铁头延长数十倍。长寿命烙铁头通常是在紫铜外面渗透或电镀一层耐高温、抗氧化的铁镍合金,所以这种电烙铁的使用寿命长,维护少。

3)手柄

电烙铁的手柄一般用耐热塑胶或木料制成。如果设计不良,手柄的温升过高会影响操作。

4)接线柱

接线柱是发热元件同电源线的连接处。必须注意:一般电烙铁都有三个接线柱,其中一个是接金属外壳的。如果要考虑防静电问题,接线时应该用三芯线将电烙铁外壳接保护零线

2.感应式电烙铁

感应式电烙铁也叫速热烙铁,俗称焊枪,其结构如图5-24所示。它里面实际上是一个变压器,这个变压器的次级一般只有一匝。当变压器初级通电时,次级感应出的大电流通过加热体,使同它相连的烙铁头迅速达到焊接所需要的温度。

图5-24 感应式电烙铁结构示意图

感应式电烙铁的特点是加热速度快,一般通电几秒钟,即可以达到焊接温度。因此,不需要像直热式烙铁那样持续通电。它的手柄上带有电源开关,工作时只需要按下开关几秒钟即可进行焊接,特别适合于断续工作的使用。

由于感应式电烙铁的烙铁头实际上是变压器的次级绕组,所以对一些电荷敏感器件,如绝缘栅型MOS电路,常会因感应电荷的作用而损坏器件。因此,在焊接这类电路时,不能使用感应式电烙铁。

3.吸锡器和两用式电烙铁

在焊接或维修电子产品的过程中,有时需要把元器件从电路板上拆卸下来。拆卸元器件是和焊接相反的操作,也叫拆焊或解焊。常用的拆焊工具有吸锡器和两用电烙铁。(www.xing528.com)

(1)吸锡器

吸锡器是常用的拆焊工具,使用方便,价格适中,如图5-25所示。

图5-25 吸锡器

吸锡器实际是一个小型手动空气泵,压下吸锡器的压杆,就排出了吸锡器腔内的空气;释放吸锡器压杆的锁钮,弹簧推动压杆迅速回到原位,在吸锡器腔内形成空气的负压力,就能够把熔融的焊料吸走。在电烙铁加热的帮助下,用吸锡器很容易拆焊电路板上的元器件。

(2)两用电烙铁

图5-26所示的是一种焊接、拆焊两用的电烙铁,又称吸锡电烙铁。它是在普通直热式电烙铁上增加吸锡结构组成的,具有加热、吸锡两种功能。

4.调温式电烙铁

调温式电烙铁有自动和手动调温的两种。手动调温实际上就是将电烙铁接到一个可调电源(例如,调压器)上,调压器上的刻度可以设定烙铁的温度。

图5-26 两用电烙铁示意图

图5-27所示的是一种恒温式电烙铁。其特点是恒温装置在烙铁本体内,核心是装在烙铁头上的强磁体传感器。强磁体传感器的特性是,能够在温度达到某一点时磁性消失。这一特征正好作为磁控开关来控制加热元件的通断,从而控制烙铁头的温度。装有不同强磁传感器的烙铁头,具有不同的恒温特性。使用者只需更换烙铁头,便可在260~450℃之间任意选定温度,最适合维修人员使用。

图5-27 恒温式电烙铁

恒温式烙铁的有下列优点:

(1)断续加热,不仅省电,而且烙铁不会过热,寿命延长。

(2)升温时间快,只需40~60 s。

(3)烙铁头采用渗镀铁镍的工艺,不需要修整。

(4)烙铁头温度不受电源电压、环境温度的影响。例如,50 W、270℃的恒温烙铁,当电源电压在180~240 V的范围内均能恒温,在电烙铁通电很短时间内就可达到270℃。

5.电烙铁的合理使用

在条件允许的情况下尽量选用恒温式电烙铁。对于一般科研、生产,可以根据不同焊接对象选择不同功率的普通电烙铁,通常就能够满足需要。表5-1提供了选择烙铁的依据。

实际工作中,要根据情况灵活运用电烙铁。不要以为,烙铁功率小就不会烫坏元器件。假如用一个小功率烙铁焊接大功率元器件,因为烙铁的功率较小,烙铁头同元器件接触以后不能提供足够的热量,焊点达不到焊接温度,不得不延长烙铁头的停留时间。这样,热量将传到整个器件上,并使管芯温度可能达到损坏器件的程度。相反,用较大功率的烙铁,则能很快使焊点局部达到焊接温度,不会使整个元器件承受长时间的高温,因此不容易损坏元器件。

表5-1 选择烙铁的依据

6.烙铁头的形状与修整

(1)烙铁头的形状

烙铁头一般用紫铜制成,现在内热式烙铁头都经过电镀。这种表面有镀层的烙铁头,如果不是特殊需要,一般不要用锉修整或打磨。因为电镀层的作用就是保护烙铁头不容易氧化生锈。

为了保证可靠、方便地焊接,必须合理选用烙铁头的形状和尺寸。图5-28是几种常用烙铁头的外形。

图5-28 各种常用烙铁头的形状

1)圆斜面式是市售烙铁头的一般形式,适于在单面板上焊接不太密集的焊点。

2)凿式和半凿式烙铁头多用于电气维修工作。

3)尖锥式和圆锥式烙铁头适合于焊接高密度的焊点和小而怕热的元件,如焊接SMT元器件。

4)当焊接对象变化大时,可选用适合于大多数情况的斜面复合式烙铁头。

选择烙铁头的依据是,应使它尖端的接触面积小于焊接处(焊盘)的面积。烙铁头接触面过大,会使过量的热量传导给焊接部位,损坏元器件。一般说来,烙铁头越长、越粗,则温度越低,需要焊接的时间越长;反之,烙铁头越短、越尖,则温度越高,焊接的时间越短。

(2)烙铁头的修整与镀锡

按照规定,电烙铁头应该经过渗镀铁镍合金,使它具有较强的耐高温氧化性能,但低档电烙铁的烙铁头大多只是在紫铜表面镀了一层锌合金。镀锌层虽然也有一定的保护作用,但在经过一段时间的使用以后,由于高温及助焊剂的作用(松香助焊剂在常温时为中性,在高温下呈弱酸性),烙铁头往往出现氧化层,使表面凹凸不平,这时就需要修整。

一般是将烙铁头拿下来,夹到台钳上用粗锉刀修整成自己要求的形状,然后再用细锉刀修平,最后用细砂纸打磨光。

修整过的烙铁头应该立即镀锡。方法是将烙铁头装好后,在松香水中浸一下;然后接通烙铁的电源,待烙铁热后,在木板上放些松香并放一段焊锡,烙铁头沾锡,在松香中来回摩擦;直到整个烙铁头的修整面均匀镀上一层焊锡为止。也可以在烙铁头沾上锡后,在湿布上反复摩擦。

注意:新的电烙铁通电以前,一定要先浸松香水,否则烙铁头表面会生成难以镀锡的氧化层。

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