Elektriske loddejern: typer og design

Moderne elektronisk teknologi forbedrer sig meget hurtigt. Graden af ​​integration af moderne mikrokredsløb er sådan, at millioner af transistorer passer i et enkelt tilfælde, men selve sagene bliver mindre og mindre. Diskrete dele - transistorer, kondensatorer, modstande er også små, blyfrie. Alt dette monteres på plader ved hjælp af SMD-overflademontering. Delene er så tæt arrangeret, at det simpelthen er umuligt at lodde noget med et almindeligt fyrretat-watt EPSN-elektrisk loddejern.

Det er sandt, at nogle eksperter fra loddejernet hævder, at du kan lodde alt hvad du vil, selv med en øks. Måske er det sådan, men som de siger, får ikke alle. Derfor er det ikke desto mindre bedre at bruge loddejern, da der nu er et meget bredt udvalg af loddeedskaber. Og for at købe dette værktøj skal du være kreativ og ikke tage alt, hvad der fanger øjet.

Først og fremmest er det nødvendigt at bestemme for hvilket arbejde der købes et elektrisk loddejern. Hvis du planlægger at lodde massive dele, f.eks. Bilradiatorer, kobberrør, tinkonstruktioner - generelt kræver alt det, der har et stort køleplade, en lodret jern med meget kraft. Et sådant loddejern kaldes ofte en "øks." Kraften ved sådanne loddejern når flere hundrede watt. Et kraftfuldt loddejern med øksetype er vist i figur 1.

Figur 1. 200W hammerloddejern

Naturligvis er formålet med et sådant loddejern meget specifikt, det er muligvis ikke altid og overalt nødvendigt. Et loddejern med en effekt på 25 ... 60W er mere velegnet til husholdningsbrug. Fra tid til anden kan de udføre næsten alt loddet arbejde til at reparere husholdningsapparater og endda lodde trykte kredsløbskort med outputkomponenter. Udseendet af et sådant loddejern er vist i figur 2.

Figur 2. EPSN-loddejern

Udformningen af ​​et sådant loddejern er ikke-adskilleligt, som beskrevet selv i instruktionerne, der er knyttet til det. Du kan sige om dette loddejern, at dets varmeelement er meget holdbart, det brænder meget sjældent ud, selvom du bruger loddejernet meget intensivt. Det sker ofte, at en kobbersting brænder og svejses inde i ovnen så fast, at det simpelthen er umuligt at få det, i dette tilfælde skal du købe et nyt loddejern.

For at forhindre, at dette sker, anbefales det, at spidsen regelmæssigt fjernes fra loddejernet og rengøres for oxidationsprodukter. I dette tilfælde spildes sort pulver ud af selve loddejernet. Alt dette er godt, når du læser, men i de fleste tilfælde glemmer de det bare, og de smider stadig et fuldstændigt fungerende loddejern.

Inden du bruger et nyt loddejern, skal spidsen være tyndbelagt. For at gøre dette skal du først opvarme loddejernet, og derefter varme fjerne oxiderne med en lille fil, dyppe hurtigt den rensede ende i kolofonium og derefter i loddet. Som et resultat forbliver en dråbe lodde på arbejdsoverfladen på brodden. Hvis dette ikke gøres, bliver brodden sort og lykkes simpelthen ikke at smelte lodningen.

I processen opløses kobberstikket gradvist i loddet, og der dannes skaller på det, og der vises oxider. Det bliver umuligt at arbejde med en sådan brod, og igen er det nødvendigt at rette det med en fil og servicere det. Og så videre, indtil et lille stykke er tilbage af brodden. Denne brod skal ændres.

Et lidt mindre stikk brænder ud, hvis det hamres til den ønskede form før brug: på overfladen af ​​et kobbersting dannes et nitrende, hårdere lag af metal. Det er dette klinkede lag, der er mere modstandsdygtigt over for falmning.

Hjemmelavet design af elektriske loddejern

Undertiden sker det, at et loddejern, selv med en effekt på kun 25W, er for stort til at lodde en lille del. I dette tilfælde kan kobbertråden viklet omkring spidsen hjælpe, som vist i figur 3.

Figur 3. Reducering af stingens størrelse ved at vikle kobbertråd

En sådan improviseret brod skulle først bestråles, som det blev skrevet lige ovenfor. Naturligvis er dette design kortvarigt, men det er nok at lave et par rationer.

På én gang foreslog radioamatører mange mønstre af elektriske mini-loddejern. Mange af dem var endda meget gode, men desværre var der brug for noget drejebænk og metalarbejde for at fremstille dem. Hjemme er det simpelthen umuligt at fremstille sådan et loddejern.

Men vores mennesker, efter at have vist en kreativ tilgang, opfinder miniatyr lodningstryk fra improviserede midler. To af disse design blev offentliggjort i Radiomagasinet nr. 1 2011. Den første af dem er vist i figur 4. Den var baseret på en træbrænder, som mange brugte i barndommen.

Figur 4. Loddejern fra en brænder

Udformningen af ​​loddejernet fremgår klart af figuren. Det er nok at stramme en kobbertråd med en og en halv diameter på brænderens spiral og naturligvis til at bestråle, når alt kommer til alt, et loddejern! Den resulterende improviserede brods svarer meget til designet vist i den forrige figur. Forfatteren af ​​loddejernet O. Ivanov fra byen Vladimir.

Den uomtvistelige fordel ved dette design er, at brænderens temperatur er justerbar, hvilket betyder, at det er muligt at justere opvarmningstemperaturen for det resulterende loddejern.

Forfatteren til en anden improviseret loddejern A. Filippov fra p. Nyuksenitsa i Vologda-regionen. Udformningen af ​​loddejernet er vist i figur 5.

Figur 5. Improviseret loddejern A. Filippova

Som lodningspids bruges en kobbertråd med en diameter på 1,6 mm og en længde på ca. 60 mm, hvorpå en "spiral" af PEV-2 kobbertråd med en diameter på 0,16 mm vikles. Opviklingen foretages rundt til rund, idet afgangen fra brodden er 8,10 mm, viklingens længde er cirka 35 mm. Før den første optagelse udføres rollen som isolering imellem sving ved den emalje, som tråden er dækket med.

Efter afbrænding af spiralen spilles isoleringsrollen af ​​det oxid, der vises på ledningerne, hvilket er ganske nok ved en lav forsyningsspænding. Den bageste ende af loddestangen er bøjet af en ring og fastgjort til det hårde gummihåndtag med en skrue. Forsyningsspændingen leveres af en fleksibel ledning med et tværsnit på mindst 0,75 mm2.

Loddejern skal føres igennem justerbar strømstabilisator med galvanisk isolering fra netværket. Ved en forsyningsspænding på ca. 5V ligger den forbrugte strøm i området 2 ... 2,5A, hvilket sikrer tilstrækkelig opvarmning af kobberens "spiral". Med disse parametre er loddenes kraft P = U * I = 5 * 2,5 = 12,5W.

I betragtning af at udbrændingsstrømmen for en kobbertråd med en diameter på 0,16 mm er 6A, er designet ret holdbart. Forfatteren hævder, at han har brugt et sådant loddejern i flere år, skønt designen først blev tænkt som en engangsform.

Hjemmelavet elektrisk loddejern er ved at blive en ting af historien, da den kinesiske industri nu har mestret en meget bred vifte af loddeudstyr. Du kan købe ethvert loddejern til ethvert formål. Loddejern er først og fremmest forskellige i varmeapparatets design.

Keramiske og Nichrome varmeapparater

Når du køber et elektrisk loddejern, skal du overveje typen af ​​varmelegeme.

En nichrome varmelegeme er et spiralsår på en keramisk base i det indre hul, som en loddestang er indsat i. Nogle af de mest avancerede varmeovne har integreret termoelement, der gør det muligt at stabilisere opvarmningstemperaturen. Designet af nichrome varmelegeme er vist i figur 6.

Figur 6. Nichrome varmelegeme

En ikke-brændbar loddestang er også vist her. Selve den er selvfølgelig lavet af kobber, og på ydersiden er den dækket med et lag af nikkel.Under ingen omstændigheder bør sådanne søjler arkiveres med en fil for at bestråle, selvom mange brugere klager over, at sådan svig er dårlig, holder de ikke lodde på sig selv.

Der er intet tilbage hvordan man lodder kun med loddetilførsel: et loddejern i den ene hånd, en tynd trådlodning i den anden og et bord under dem. Og sig derefter, at under en ufortjent brod smelter loddet dårligt. Klassisk lodning Ifølge metoden dyppede han loddejernet i loddet, greb et dråbe, overførte det til brættet, principielt umuligt.

Hvad er problemet her, og hvordan løses det? Dette er beskrevet her: Sådan bestråles en ildfast sting ved en hårnåle

Moderne loddejern fremstilles hovedsageligt med keramiske opvarmere. Produktionsteknologien for sådanne varmeapparater er ret kompliceret og behersket af flere berømte virksomheder. Først og fremmest er dette det netop nævnte firma Weller, Hakko, Ersa og nogle andre.

Keramisk varmelegeme er meget holdbar. Hvis en konventionel nichrom-opvarmning ved lodning i industriel skala (flere tusinde rationer pr. Skift dagligt) bliver ubrugelig efter ca. seks måneder, tjener keramiske opvarmere selvfølgelig i årevis på betingelse af omhyggelig brug.

Den største fordel ved keramiske opvarmere er en høj opvarmningshastighed: loddejernet når driftsform på kun 30 sekunder. I princippet er det ikke særlig vigtigt, hvor hurtigt loddejernet varmer op, første gang det tændes. Denne hastighed er vigtig for termostaten, fordi jo hurtigere spidsen opvarmes, desto mere stabil er lodningstemperaturen.

Figur 7 viser en Ersa TechTool loddejernsvarmer til brug i loddestationer.

Figur 7. Ersa Ceramic Heater

Det er let at bemærke, at opvarmningsområdet for den keramiske varmeelement er placeret i enden af ​​et hult sting, derfor er det hovedsageligt den del, der er tættere på lodningspunktet, der opvarmes. Meget tæt på lodningspunktet er en termoelement. Dette arrangement af termoelementet giver en hurtig reaktion af den elektroniske enhed selv på mindre temperaturændringer ved lodningspunktet. Det er her den høje opvarmningshastighed for den keramiske opvarmning påvirker den.

Udskiftning af spidsen udføres ved hjælp af en plastisk bølgermøtrik, der forbliver kold, selv når loddejernet opvarmes til 400 grader. Dette giver dig mulighed for at udskifte spidsen på kun 30 sekunder uden at vente på, at loddejernet er kølet af. Her er sådan en højteknologisk ting keramisk varmelegeme.

TechTool loddejern er dyrt. Selv hans tilbud i online butikker "til lave priser" resulterer i et beløb på 7750 rubler (uden en elektronisk kontrolenhed). Hvor de ikke er forført af lave priser, kan dette loddejern købes for 8.257,00 rubler. Men radioamatører bør ikke være bange for sådanne priser, da dette er priserne på professionel kvalitet loddejern designet til kontinuerligt arbejde på et helt skift.

Til amatørformål kan du vælge billigere Ersa-modeller, for eksempel et loddejern med en temperaturregulator PTC 70, hvis udseende er vist i figur 8. Selv i ikke den billigste Chip- og Dip-butik beder de om 3.710 rubler, hvilket ikke er et godt værktøj så dyrt.

Figur 8. Loddejern med temperaturkontrol PTC 70

Til ikke særlig hyppig brug til amatørformål er et kinesiskfremstillet loddejern også meget velegnet: lad det være lidt værre, men prisen er god.

Udskiftelige stings sættes på en keramisk varmelegeme og holdes af en fjederlås. En analog temperaturstabilisator er skjult i håndtaget på loddejernet, hvis sensor er selve varmeelementet, da dens modstand varierer med opvarmningstemperaturen.

For øvrigt tilbydes sådanne temperaturstabilisatorer i amatørradiodesign til konventionelle EPSN-loddejern. Temperaturjusteringshjulet bringes ud til håndtaget på loddejernet, som vist i figur 9.

Figur 9. PTC 70 Indstillingsknap for loddejernstemperatur

Loddejerns forsyningsspænding 220V, varmeeffekt 75W. Med sådanne parametre for den keramiske opvarmning holdes spidsstemperaturen meget stabil, loddejernet klæber ikke fast på brættet, fordi jo kraftigere varmeren er, jo hurtigere bliver spidsen opvarmet.

Et sådant loddejern kan lodde tynde spor med trykte ledninger og store nok dele uden frygt for overophedning eller afkøling af loddejernet. Til et loddejern er der et helt sæt tip, der er egnede til forskellige loddearbejder.

Nogle fabrikanter skjuler den tyndeste nichrome spiral inde i en keramisk cylinder og kalder denne varmelegeme keramik. Måske er dette sådan et kommercielt trick, men varmelegemet er stadig nichrom. I en ægte keramisk varmelegeme opvarmes keramikken i sig selv.

Loddejern med en sådan varmelegeme udføres ofte med en termostabilisator i håndtaget, men der er også uden det. Nogle modeller har en indbygget termoelement, du kan kun bruge dem, hvis du har en ekstern elektronisk enhed. Sådanne sæt kaldes lodningsstationer.

Ordningen er ganske enkel og let at gentage. Signalet fra termoelementet indbygget i loddejernet forstærkes og føres til komparator. Så snart termoelementets spænding når det indstillede niveau, slukkes varmeren. En digital indikator bruges til at indikere den indstillede temperatur, selvom du i princippet kan undvære den. Det smukke ved dette design er, at du ikke behøver at programmere en mikrocontroller, som simpelthen ikke er i kredsløbet.

Artiklen giver en detaljeret beskrivelse af kredsløbet, anbefalinger til idriftsættelse, tegninger af trykte kredsløbskort. Alt dette vil hjælpe med at samle en sådan lodningsstation hurtigt og nemt. Udseendet af forfatterens version af en hjemmelavet lodningstation vises i figur 10.

Figur 10. Udseende af en hjemmelavet lodningsstation

Loddejernsspids

Moderne loddejern er udstyret med et helt sæt udskiftelige tip, der er egnede til alle lejligheder. Et af disse sæt er vist i figur 11. Udseendet af SR971-loddejern er vist i figur 12.

Salget loddejern er udstyret med kun en konisk spids, så du skal købe de resterende tip yderligere. Kraften i det keramiske varmeelement er 25W ved en forsyningsspænding på 220V. Loddejernspidsen er jordet, hvilket tillader loddeelementer, der er følsomme over for statisk elektricitet. Udskiftningstipet er let at installere, hvilket giver mulighed for forskellige loddearbejder. For at gøre dette er det nok at skru møtrikken ud med den rulleflade, skifte sting og skru møtrikken tilbage.

Formen på loddejernets håndtag er ret ergonomisk, vægten af ​​loddejernet er lille, det er ganske behageligt at arbejde med et sådant værktøj. Det eneste, der noget overskygger alle fordelene, er manglen på en indbygget strømregulator.

Figur 11. Sæt udskiftningstips til SR971 loddejern med keramisk varmelegeme

Figur 12. Loddejern fra SOLOMON SR971

Når du arbejder med SMD-komponenter, er det slet ikke værd at have en "plug" -typespids og en mini-wave-tip: den første er designet til lodning af små ting som modstande og kondensatorer, og den anden tillader lodning af flere-pin-dele i plane sager uden frygt for, at loddet falder mellem klemmerne.

Figur 13 og 14 viser fragmenter af en tabel med Weller-tip, hvorfra du kan vælge og bestille det ønskede tip. Derudover beskytter Weller sine stings med lasergravering, da der er nok firmaer til at forfalde de originale stings.

Brug af sådanne forfalskede kinesiske stings gør ofte loddeudstyr ubrugeligt, og Weller-loddejern er meget dyre. Selv dem, der driver med lodning på professionelt niveau, tør ikke altid købe sådant udstyr.

Figur 13. Stik af tiptypen

Det er endda meget praktisk: du bringer en sådan stikk til modstanden, begge ender opvarmes øjeblikkeligt, og det gjenstår kun at fjerne delen fra brættet.

Til sådanne operationer i arsenal af loddeudstyr er der et specielt værktøj - termisk pincet. Du kan straks opvarme delen og fjerne den fra brættet. Faktisk er dette to loddejern kombineret i et fælles design. Et sådant instrument er meget dyrt, men som praksis viser, kan du undvære det.

Figur 14. Stingtype “minivolna”

På arbejdsoverfladen på brodden er der en lille kugleformet udsparing (vist med en stiplet linje), hvor smeltet loddemateriale opsamles. Derefter udføres et stikk på konklusionerne fra en plan mikrokredsløb, der naturligt er installeret på brættet, og udbuddet af lodde flyder til konklusionerne og sporene på tavlen.

Det er meget praktisk, du behøver ikke at stikke hver for sig i hver udgang på mikrokredsløbet, alt viser sig som af sig selv. Denne teknologi øger produktiviteten ved manuel lodning med mindst ti gange og forbedrer også kvaliteten.

Det ser ud til, at en sådan sting elementært kan være lavet af almindeligt kobber: der er intet at gøre end at bore et lille og ikke meget dybt hul på det rigtige sted. Men netop disse små størrelser vil føre til det faktum, at en sådan brod hurtigt vil brænde, der ikke er spor af et lille hul. Men hvis der er behov for at lodde en eller to mikrokredsløb, er en sådan sting ganske velegnet.

Den proprietære "minowave" (som option "mikrobølgeovn") er fremstillet med en ikke-brændende krombelægning, og spidsen af ​​brodden er kemisk fortinnet. Befugtbarheden af ​​en sådan sting er storslået, hvilket måske er den vigtigste betingelse for lodning i høj kvalitet.

Installation og demontering af mikrokredsløb i plane huse er beskrevet i tilstrækkelig detaljer i en artikel af V. Barinov “Installation og demontering af mikrokredsløb i små huse med plane ledninger”. Artiklen blev offentliggjort i tidsskriftet Radio 1, 2010, s. 25.

Induktionsloddejern

Alle de ovenfor beskrevne loddejern bruger varmeapparater af forskellige typer, hvis varme overføres til loddejernspidsen, og der kræves et elektronisk kredsløb for at stabilisere temperaturen. Induktions-loddejern er arrangeret på en helt anden måde, hvor selve brikken opvarmes af højfrekvente strømme og fungerer som et varmeelement. Og ingen keramisk eller nichrom varmeapparat er nødvendig. Et skematisk diagram over et induktionsloddejern er vist i figur 15.

Figur 15. Induktionsloddende enhed

Lodstangen er lavet af kobber, og ryggen er dækket med en ferromagnetisk legering af jern og nikkel. På denne del af spidsen er en induktor, drevet af en spænding med en frekvens på 470KHz. Højfrekvente svingninger inducerer overfladestrømme i kernen, der opvarmer jern-nikkelbelægningen, som har magnetiske egenskaber og en tilstrækkelig stor elektrisk modstand sammenlignet med kobber. Kombinationen af ​​disse egenskaber fører til opvarmning af den ferromagnetiske belægning.

Varmen fra det opvarmede lag opvarmer hele kernen, går ind og afkøler det ferromagnetiske lag, for inde i kernen er der kobber! Belægningen opvarmes, indtil temperaturen på hele kernen når Curie-punktet. Dette er temperaturen, ved hvilken den ferromagnetiske belægning mister sine magnetiske egenskaber. For at gøre det lettere, vil en almindelig jernspik ved en passende temperatur ikke længere tiltrækkes af en almindelig permanent magnet.

Med tabet af magnetiske egenskaber ophører overfladevirkningen med at virke, og høyfrekvente strømme går ind i kobberkernen, hvor de ikke forårsager nogen opvarmning. Da kobber ikke reagerer på magnetiske felter, ophører absorptionen af ​​energi fra magnetfeltet, og kerneopvarmningen stopper også, da spidsstemperaturen når Curie-punktet.

Under lodningsprocessen opgiver spidsen den lagrede varme for at smelte loddet og varme de lodede dele. Spidsstemperaturen falder under Curie-punktet, belægningens magnetiske egenskaber gendannes, og opvarmningen begynder.Desuden, jo mere massiv de loddede dele er, jo hurtigere har kernen en tendens til at køle ned, jo længere væk fra Curie-punktet, jo større er påvirkningen af ​​overfladestrømme.

Med andre ord, varmekraften, dens hastighed tilpasser sig loddeforholdene: jo mere intensivt den varme, der opbevares af stikket, tages, desto mere intens opvarmes brikken. Ikke underligt, at denne opvarmningsteknologi kaldes Smart Heat, som kan oversættes som "smart varme". Udviklingen af ​​et induktionsloddejern samt selve Smart Heat-teknologien hører til det amerikanske firma Metcal.

Det smukke ved denne teknologi ligger også i det faktum, at det ikke kræver komplekse elektroniske kredsløb for at opretholde temperaturen, fordi det ikke er nogen hemmelighed, at de mest avancerede lodningstationer styres af mikrokontrollere og har ret komplekse kredsløb. Og så sker alt på grund af selve loddestikket! Det er nok til at drive det med højfrekvensspænding.

Og her kan der opstå et spørgsmål: Sælgere kan bruges anderledes, hver har sit eget smeltepunkt. Hvordan ændres tipopvarmningstemperaturen for en bestemt type lodde?

Det viser sig, at alt er enkelt. Loddejernet er udstyret med flere patronspidser, hver ved sin egen temperatur, hvilket afhænger af den kemiske sammensætning af den ferromagnetiske belægning. Bare tag en anden patron, og brug stikket til at indsætte den i håndtaget på loddejernet.

Patroner i serierne 500, 600 og 700 bruges hovedsageligt. Disse tal angiver opvarmningstemperaturen i Fahrenheit-skalaen. Hver serie har et sæt tip i forskellige former, der er velegnet til alt loddearbejde. Men med Curie-punktet er loddejern ikke kun induktion.

For omkring femten år siden blev der allerede produceret loddejern med en mekanisk temperaturregulator. De har den mest almindelige nichrome varmelegeme, men i bagenden af ​​loddestangen er der en lille ferromagnetisk tablet, hvortil der trækkes en magnet, der styrer mikroswitchens funktion. Så snart spidsen er opvarmet til driftstemperatur, til Curie-punktet, høres et klik inde i loddejernet, og varmeren slukker. Med et vist fald i temperaturen klikker kontakten igen, brodden begynder at varme op.

For at ændre opvarmningstemperaturen er der et par tip med forskellige Curie-punkter inkluderet i loddejernsættet.

Andre loddejerns designs

Historien om lodningstrykjern vil være noget ufuldstændig, hvis du ikke nævner andre, kan man sige, eksotiske typer. For det første drejer det sig om autonome loddejern, der ikke kræver forbindelse til elektricitet. Nogle af dem bruger stadig elektricitet fra batteriet eller endda batterier, der er indbygget i pennen.

Andre gasloddejern fungerer som en almindelig gasbrænder, de varmer kun loddejernspidsen. Hvis brodden fjernes, viser det sig bare en gasbrænder.

Ved hjælp af deres "lodning" -egenskaber når gasloddejern næppe de bedste elektriske loddejern. Dette angives af alle, der nogensinde har brugt dette mirakel af teknologi.

Den eneste fordel ved gas og andre autonome loddejern er uafhængighed af elektriske ledninger: du kan lodde noget selv på et rent felt. Men gudskelov, sådanne øvelser udføres ikke ofte. Derfor er det bedre at bruge et elektrisk loddejern.

Boris Aladyshkin

Læs også om dette emne: Sådan vælges en lodningsstation

Comments

[#1]

Tak, alt er meget informativt og forståeligt.