通用型電烙鐵焊接工作臺(tái)

黃林

(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局,云南昆明 650000)

電烙鐵作為電子工程師最常用的焊接工具,用好電烙鐵將會(huì)為我們的工作節(jié)省不少的時(shí)間。一臺(tái)方便實(shí)用的工作臺(tái),對(duì)焊前處理、焊接質(zhì)量方面會(huì)有不錯(cuò)的表現(xiàn),當(dāng)然還有非常關(guān)鍵的焊接技巧。通用型電烙鐵焊接工作臺(tái)一體化,由溫度控制器、220 V接觸式電源座、L ED電源指示燈、數(shù)字溫度顯示器、萬用工作臂構(gòu)成。

1 電烙鐵的一般類型及技術(shù)要求分析

1.1 電烙鐵的分類

常用電烙鐵分內(nèi)熱式和外熱式2種。 內(nèi)熱式電烙鐵的烙鐵頭在電熱絲的外面, 這種電烙鐵加熱快且重量輕。外熱式電烙鐵的烙鐵頭是插在電熱絲里面,它加熱雖然較慢,但相對(duì)講比較牢固。由于每個(gè)維修工作者使用的電烙鐵都不盡相同,維修質(zhì)量得不到保證就在所難免了。

1.2 電烙鐵的溫度

錫的熔點(diǎn)是231.8攝氏度,烙鐵頭溫度一般都在250℃－350℃以上,當(dāng)烙鐵放到焊點(diǎn)上時(shí)由于焊件溫度低,加熱還需一段時(shí)間,在此期間焊劑很可能揮發(fā)大半甚至完全揮發(fā),因而在潤濕過程中由于缺少焊劑而潤濕不良。同時(shí)由于焊料和焊件溫度差很多,結(jié)合層不容易形成,很難避免虛焊。更由于焊劑的保護(hù)作用喪生后焊料容易氧化,質(zhì)量就得不到保證了。

1.3 電烙鐵的工作電源

電烙鐵使用220 V交流電源加熱。 電源線和外殼之間應(yīng)是絕緣的,電源線和外殼之間的電阻應(yīng)是大于200 M歐姆.常用的有25W、30W 35W、40W、45W、50W的烙鐵。功率較大的電烙鐵,其電熱絲電阻較小。

2 電烙鐵的使用過程中基本問題分析

(1)電烙鐵通電后溫度高達(dá)250攝氏度以上,不用時(shí)應(yīng)放在烙鐵架上,較長時(shí)間不用時(shí)應(yīng)切斷電源,防止高溫“燒死”烙鐵頭(被氧化)。要防止電烙鐵燙壞其他元器件,尤其是電源線,若其絕緣層被烙鐵燒壞而不注意便容易引發(fā)安全事故。(2)電烙鐵的電源插頭有二極、三極、專用等,工作臺(tái)可以兼容。(3)電烙鐵使用一段時(shí)間后,會(huì)在烙鐵頭部留有錫垢。為了有效的焊接,需要清除烙鐵頭部留有的錫垢。(4)焊接集成電路時(shí),電烙鐵要可靠接地,或斷電后利用余熱焊接?；蛘呤褂眉呻娐穼Ｓ貌遄?焊好插座后再把集成電路插上去。(5)電烙鐵不要空燒。不用時(shí)應(yīng)切斷電源。以避免烙鐵頭燒死和電熱絲加速氧化而燒斷?？諢龝?huì)縮短其使用壽命。

3 電烙鐵的溫度控制分析

(1)溫控電路是利用其溫度檢測功能制作的電路,可由電源部分、溫度檢測元件、信號(hào)放大、比例積分、電壓比較、移相觸發(fā)控制繼電器、超溫保護(hù)、LED顯示等部分組成。(2)熱敏元件既可以利用其隨溫度變化的線性特性用于各種設(shè)備或環(huán)境溫度檢測、顯示和控制,又可以利用其在某個(gè)溫度下的浪涌特性用于電路或設(shè)備的保護(hù)和報(bào)警。當(dāng)溫度檢測元件檢測到溫度值信號(hào)時(shí),該信號(hào)經(jīng)過放大、比較、從而控制加熱裝置的加熱功率,達(dá)到控制溫度的目的。溫度補(bǔ)償電路減少室溫對(duì)溫度測量準(zhǔn)確度的影響;超溫保護(hù)電路可以保證在加熱溫度超過設(shè)定值時(shí),裝置停止加熱,起到保護(hù)設(shè)備的作用。(3)市面上銷售的簡易恒溫電烙鐵,其恒溫控制部分由市電直接供電去驅(qū)動(dòng)雙向可控硅的電路。結(jié)構(gòu)分散,不利操作。(4)該工作臺(tái)控溫范圍應(yīng)設(shè)定在100℃～400℃之間,并且可調(diào),用于對(duì)不同材料進(jìn)行焊接。

4 電烙鐵的通斷控制分析

(1)利用光敏電阻在特定波長的光照射下,其阻值迅速減小的特性。來控制電烙鐵在離開烙鐵架時(shí)電源的通斷,達(dá)到電烙鐵的通斷控制的目的。(2)當(dāng)電烙鐵離開烙鐵架時(shí),除了光敏控制外,再利用機(jī)械開關(guān)來控制電源的通斷。目的是使電烙鐵與電源完全隔離。

5 基本危害源的分析

(1)感應(yīng)電是導(dǎo)電設(shè)備外部所帶的電。當(dāng)空間絕緣物的耐壓值達(dá)到其擊穿電壓時(shí),空間絕緣物質(zhì)就會(huì)被電荷擊穿導(dǎo)通并在交流高壓電場下形成的絕緣物擊穿時(shí)連續(xù)的電弧導(dǎo)電狀態(tài),此時(shí)在電路中,會(huì)形成強(qiáng)大連續(xù)的短路電流。感應(yīng)電對(duì)于比較敏感的電子設(shè)備影響較大,易造成電子設(shè)備損壞。(2)靜電則是瞬間間斷性的大電荷量積累對(duì)介質(zhì)的擊穿放電,是電荷的積累過程釋放在積累在釋放,造成集成電路和精密的電子元件擊穿損壞。

綜上所述,可以看出：由于普通電烙鐵不能有效消除殘余電荷、靜電。目前市場上多為專用型設(shè)備,沒有通用性,對(duì)不同電烙鐵適應(yīng)性不強(qiáng),因此需要制作(研發(fā))一臺(tái)行之有效的工作臺(tái),來提高焊接的精密度、焊接質(zhì)量。該焊接臺(tái)還需要兩只工作臂,用來消除焊接工作中由于人為因素造成的偏差,還可以用來固定需要加工的部件。通用型電烙鐵焊接工作臺(tái)需要即用斷電功能,用來消除普通電烙鐵帶有的殘余電荷、靜電。對(duì)殘余電荷、靜電的放電應(yīng)有放電復(fù)歸按鈕。通用型電烙鐵焊接工作臺(tái)需要有恒溫功能,用以對(duì)溫度要求不同的元件進(jìn)行焊接。同時(shí),溫度可控制,能對(duì)需要加溫的元件設(shè)備進(jìn)行加溫。需要兩只工作臂。將上述部件組合在一起,從而達(dá)到高度集成的目的,方便而適用。

表1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality)的發(fā)展

6 萬向臂裝置研究改進(jìn)

包括臂桿,軸節(jié),鎖定裝置和上下接頭,其特征在于所說的軸節(jié)是回轉(zhuǎn)軸節(jié),由兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸節(jié)組成二自由度的正交轉(zhuǎn)動(dòng)軸節(jié),兩個(gè)回轉(zhuǎn)軸節(jié)的軸線垂直,兩個(gè)正交轉(zhuǎn)動(dòng)軸節(jié)間由臂桿經(jīng)串聯(lián)聯(lián)接在一起,其結(jié)構(gòu)是在底座上安兩只。萬向臂由臂桿、換向節(jié)、安裝孔、鉗夾連接組成,安裝在工作臺(tái)上。特點(diǎn)是調(diào)動(dòng)范圍大,靈活小巧,調(diào)動(dòng)后即可定位。操作簡單,使用可靠。

7 解決措施

(1)設(shè)計(jì)(研發(fā))一種通用型電烙鐵焊接工作臺(tái),普通電烙鐵適用。(2)采用光敏元件控制電烙鐵工作電源,不影響電烙鐵使用。(3)采用熱敏元件控制電烙鐵溫度。(4)安裝萬向工作臂。提高焊接的精密度、焊接質(zhì)量。機(jī)械臂用來消除焊接工作中由于人為因素造成的偏差,還可以用來固定需要加工的部件。有效提高焊接的精密度、焊接質(zhì)量,消除焊接工作中由于人為因素造成的偏差。

8 其它要求

(1)電烙鐵離開工作臺(tái)時(shí)應(yīng)保持?jǐn)嚯姞顟B(tài)。(2)放回后應(yīng)保持通電狀態(tài)。(3)放電后應(yīng)復(fù)歸。(4)通電狀態(tài)下溫度過高應(yīng)切斷電源。通用型電烙鐵焊接工作臺(tái)可以滿足以下要求(見表1)。

通用型電烙鐵焊接工作臺(tái)既有很好的適用性和通用性,推廣使用性高,是維修工作的好助手,對(duì)不同的烙鐵有很好的適應(yīng)性。