通用型电烙铁焊接工作台

黄林

(云南电网有限责任公司昆明供电局,云南昆明 650000)

电烙铁作为电子工程师最常用的焊接工具,用好电烙铁将会为我们的工作节省不少的时间。一台方便实用的工作台,对焊前处理、焊接质量方面会有不错的表现,当然还有非常关键的焊接技巧。通用型电烙铁焊接工作台一体化,由温度控制器、220 V接触式电源座、L ED电源指示灯、数字温度显示器、万用工作臂构成。

1 电烙铁的一般类型及技术要求分析

1.1 电烙铁的分类

常用电烙铁分内热式和外热式2种。 内热式电烙铁的烙铁头在电热丝的外面, 这种电烙铁加热快且重量轻。外热式电烙铁的烙铁头是插在电热丝里面,它加热虽然较慢,但相对讲比较牢固。由于每个维修工作者使用的电烙铁都不尽相同,维修质量得不到保证就在所难免了。

1.2 电烙铁的温度

锡的熔点是231.8摄氏度,烙铁头温度一般都在250℃－350℃以上,当烙铁放到焊点上时由于焊件温度低,加热还需一段时间,在此期间焊剂很可能挥发大半甚至完全挥发,因而在润湿过程中由于缺少焊剂而润湿不良。同时由于焊料和焊件温度差很多,结合层不容易形成,很难避免虚焊。更由于焊剂的保护作用丧生后焊料容易氧化,质量就得不到保证了。

1.3 电烙铁的工作电源

电烙铁使用220 V交流电源加热。 电源线和外壳之间应是绝缘的,电源线和外壳之间的电阻应是大于200 M欧姆.常用的有25W、30W 35W、40W、45W、50W的烙铁。功率较大的电烙铁,其电热丝电阻较小。

2 电烙铁的使用过程中基本问题分析

(1)电烙铁通电后温度高达250摄氏度以上,不用时应放在烙铁架上,较长时间不用时应切断电源,防止高温“烧死”烙铁头(被氧化)。要防止电烙铁烫坏其他元器件,尤其是电源线,若其绝缘层被烙铁烧坏而不注意便容易引发安全事故。(2)电烙铁的电源插头有二极、三极、专用等,工作台可以兼容。(3)电烙铁使用一段时间后,会在烙铁头部留有锡垢。为了有效的焊接,需要清除烙铁头部留有的锡垢。(4)焊接集成电路时,电烙铁要可靠接地,或断电后利用余热焊接。或者使用集成电路专用插座,焊好插座后再把集成电路插上去。(5)电烙铁不要空烧。不用时应切断电源。以避免烙铁头烧死和电热丝加速氧化而烧断。空烧会缩短其使用寿命。

3 电烙铁的温度控制分析

(1)温控电路是利用其温度检测功能制作的电路,可由电源部分、温度检测元件、信号放大、比例积分、电压比较、移相触发控制继电器、超温保护、LED显示等部分组成。(2)热敏元件既可以利用其随温度变化的线性特性用于各种设备或环境温度检测、显示和控制,又可以利用其在某个温度下的浪涌特性用于电路或设备的保护和报警。当温度检测元件检测到温度值信号时,该信号经过放大、比较、从而控制加热装置的加热功率,达到控制温度的目的。温度补偿电路减少室温对温度测量准确度的影响;超温保护电路可以保证在加热温度超过设定值时,装置停止加热,起到保护设备的作用。(3)市面上销售的简易恒温电烙铁,其恒温控制部分由市电直接供电去驱动双向可控硅的电路。结构分散,不利操作。(4)该工作台控温范围应设定在100℃～400℃之间,并且可调,用于对不同材料进行焊接。

4 电烙铁的通断控制分析

(1)利用光敏电阻在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。来控制电烙铁在离开烙铁架时电源的通断,达到电烙铁的通断控制的目的。(2)当电烙铁离开烙铁架时,除了光敏控制外,再利用机械开关来控制电源的通断。目的是使电烙铁与电源完全隔离。

5 基本危害源的分析

(1)感应电是导电设备外部所带的电。当空间绝缘物的耐压值达到其击穿电压时,空间绝缘物质就会被电荷击穿导通并在交流高压电场下形成的绝缘物击穿时连续的电弧导电状态,此时在电路中,会形成强大连续的短路电流。感应电对于比较敏感的电子设备影响较大,易造成电子设备损坏。(2)静电则是瞬间间断性的大电荷量积累对介质的击穿放电,是电荷的积累过程释放在积累在释放,造成集成电路和精密的电子元件击穿损坏。

综上所述,可以看出：由于普通电烙铁不能有效消除残余电荷、静电。目前市场上多为专用型设备,没有通用性,对不同电烙铁适应性不强,因此需要制作(研发)一台行之有效的工作台,来提高焊接的精密度、焊接质量。该焊接台还需要两只工作臂,用来消除焊接工作中由于人为因素造成的偏差,还可以用来固定需要加工的部件。通用型电烙铁焊接工作台需要即用断电功能,用来消除普通电烙铁带有的残余电荷、静电。对残余电荷、静电的放电应有放电复归按钮。通用型电烙铁焊接工作台需要有恒温功能,用以对温度要求不同的元件进行焊接。同时,温度可控制,能对需要加温的元件设备进行加温。需要两只工作臂。将上述部件组合在一起,从而达到高度集成的目的,方便而适用。

表1 虚拟现实技术(Virtual Reality)的发展

6 万向臂装置研究改进

包括臂杆,轴节,锁定装置和上下接头,其特征在于所说的轴节是回转轴节,由两个回转轴节组成二自由度的正交转动轴节,两个回转轴节的轴线垂直,两个正交转动轴节间由臂杆经串联联接在一起,其结构是在底座上安两只。万向臂由臂杆、换向节、安装孔、钳夹连接组成,安装在工作台上。特点是调动范围大,灵活小巧,调动后即可定位。操作简单,使用可靠。

7 解决措施

(1)设计(研发)一种通用型电烙铁焊接工作台,普通电烙铁适用。(2)采用光敏元件控制电烙铁工作电源,不影响电烙铁使用。(3)采用热敏元件控制电烙铁温度。(4)安装万向工作臂。提高焊接的精密度、焊接质量。机械臂用来消除焊接工作中由于人为因素造成的偏差,还可以用来固定需要加工的部件。有效提高焊接的精密度、焊接质量,消除焊接工作中由于人为因素造成的偏差。

8 其它要求

(1)电烙铁离开工作台时应保持断电状态。(2)放回后应保持通电状态。(3)放电后应复归。(4)通电状态下温度过高应切断电源。通用型电烙铁焊接工作台可以满足以下要求(见表1)。

通用型电烙铁焊接工作台既有很好的适用性和通用性,推广使用性高,是维修工作的好助手,对不同的烙铁有很好的适应性。