章弋
摘 要 在我國機械加工歷史上,電烙鐵的存在是有著重要意義的,通過電烙鐵的使用,可以在很大程度上減少焊接技術的成本投入,使焊接過程更加簡單高效,在我國的今天,機械加工技術高度發展,使得電烙鐵的使用也在不斷向新的高度前進,但是焊接對于溫度的控制是有著很大的要求的,如果不能讓滿足這些要求,很容易造成設備損壞。文章從焊接過程入手,對于焊接中不同焊點對溫度的要求,進行了各個方面的分析,希望能夠促進我國手工焊接技術的發展。
關鍵詞 手工焊接;溫度控制;焊接效果
中圖分類號 TN605 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363(2017)08-0030-02
在我們日常的實驗中,電烙鐵的作業效果經常會受到各方面因素的影響,例如技術人員、焊件、錫絲的質量、助焊劑的使用以及電烙鐵的質量都直接影響焊烙鐵的使用效果,技術人員是工作的基礎,如果沒有技術人員,工作將無法進行;焊件是工作的承載者,所有的作業都必須有焊件的存在;錫絲是整個工作中不可缺少的存在,沒有錫絲,就缺失了焊接的原料,工作同樣無法順利進行;助焊劑是焊接工作的助燃劑,選擇正確的助焊劑,可以很大程度上提高焊接的質量以及效率,而電烙鐵是整個工作進行的根本。在電烙鐵的使用過程中,溫度對工作效果也有著直接的影響,我國目前的科技,烙鐵的恒溫調節還沒有得到大面積的普及,基本上所有的手工焊接中使用的電烙鐵,都需要技術人員進行溫度控制,這對技術人員的工作提出了更高的要求,也增加了其勞動量,為了減輕這部分工作人員的勞動量,科研人員正在致力于恒溫調溫電烙鐵的研制。
1 焊接過程
1.1 預熱、準備
在進行焊接工作之前,需要對電烙鐵進行預熱處理,以便于之后步驟的順利進行,同時還要使用助焊?劑[1]清除烙鐵頭部的氧化物,使烙鐵頭達到最干凈的狀態,然后鍍錫,使烙鐵頭溫度的傳遞可以更加迅速,焊接可以達到最好的效果。然后左手拿焊絲,右手保持烙鐵穩定,開始準備工作。
1.2 加熱焊件
把烙鐵頭靠近焊件和電路板,將其加熱,該過程一定要注意時間以及溫度的控制,否則會損壞電路板,影響作業進行。
1.3 送入錫絲
在焊接面滿足要求溫度的時候,將焊錫絲與烙鐵135°靠近焊件,這個過程中一定要注意錫溶液適量,溶液太少容易造成焊接不牢固,焊接太多有容易導致出現內部真空造成電路板短路。
1.4 移開錫絲
當熔化足夠的錫溶液后,迅速的將錫絲向上45°平移,拉開與電烙鐵的距離,及時移除。
1.5 移開烙鐵
在焊接工作完成之后,一定要及時移除電烙鐵,和錫絲一樣,45°上移。該過程中一定要注意安全,以免燙傷。
1.6 斷電、清理
作業結束之后,一定要記住拔除電源,對電烙鐵進行降溫處理,同時清理電烙鐵頭部的各種氧化物。
2 電烙鐵的使用
2.1 理想狀況
對于電烙鐵的使用,理想的狀況就是電烙鐵可以實現溫度的穩定,工作溫度不受外界各種情況的干擾。在焊接過程中,改變工作時間長度來完成不同的焊件?焊接。
我們選擇用63Sn/37Pb的焊錫絲來完成焊點的理想狀態溫度的試驗。試驗得到理想狀態溫度曲線圖如圖1所示。
從圖1中我們可以觀察得到,假若電烙鐵的溫度穩定在223℃的時候,焊件的溫度升高到穩定溫度所用的時間如其熱容量有直接的關系。如果焊件熱容量較大,則溫度升高所需要的時間比較多,反之則相反,所以在進行工作時,針對不同的焊件,要對電烙鐵進行選擇,以便于達到最好的效果[2]。
2.2 電烙鐵的情況
目前,我國的電烙鐵使用的情況,在形式的選擇上有3種可能:1)普通電烙鐵,該電烙鐵進行作業時,是利用電阻發熱來進行溫度的輸出的,沒有溫度補償,對于技術人員的要求極高;2)恒溫電烙鐵,該種電烙鐵是使用溫度補償來進行溫度的控制的,穩定性比較好,但是設置的溫度不能進行更改。對于焊件具有一定的要求;3)恒溫調溫電烙鐵,該種電烙鐵可以對溫度進行調節,彌補了普通電烙鐵和恒溫電烙鐵再在工作中的缺陷,打破了對人員以及元件的限制。
然而,就我們國家目前狀況而言,很難達到對溫度控制的理想狀態,為了保證工作質量,經常需要對電烙鐵的功率以及溫度進行一定的增強。
3 電烙鐵溫度變化情況
1)在電烙鐵靠近溫度低的焊件的時候,烙鐵頭部的溫度會在剎那間降低,但是由于大部分的電烙鐵其溫度控制的裝置與烙鐵頭部存在一定的間距,烙鐵頭部的溫度變化不能迅速的傳遞到溫度補償控制裝置上,所以在工作中經常需要通過閑置溫度來實現焊接。電烙鐵的閑置和焊接溫度變化的情況如圖2所示。
2)對電烙鐵頭部溫度的分布和變化時,需要在電烙鐵頭部和與之相隔7mm的地方進行打孔A和B,然后在兩孔中分別埋入熱電偶,進行溫度檢測,具體方法如下圖3,檢測結果如下圖4所示。
從圖3、圖4可以看出來,首先,當加熱穩定即烙鐵頭閑置的時候,B點的溫度是321℃,A點是315℃,兩者之間存在著6℃的溫度差。就是熱源之間的距離越大,其溫度越低,其次,在工作進行中,B點溫度最低253℃,A點溫度最低221℃,兩者之間存在32℃的溫度差,即與熱源之間的距離越大,其熱量損失就越大。最后,在作業結束之后,第18S及30S之間溫度沒有恢復到最開始的值,說明溫度補償效果不夠明顯。
3)閑置溫度與焊接溫度關系。通過圖3的方法,將熱電偶埋進孔A中,開始進行作業。
(1)將電烙鐵進行預熱,啟動溫度測試設備,然后針對八個大焊點進行作業,作業完成后,可得到作業進行中烙鐵頭溫度變化圖見圖5。
由圖5我們可以知道,閑置的時候,烙鐵頭部可達到310℃,在進行持續作業后,溫度下降至236℃,兩者之間存在著74℃的溫度差,即在進行持續作業后,溫度出現了持續的降低。
(2)然后對10個小焊點進行作業,采用與1相同的方法可以得到作業進行中烙鐵頭溫度變化圖見圖6。
從圖6中我們可以看出來,閑置的時候,烙鐵頭溫度達到310℃,在進行持續作業后,溫度下降至275℃,兩者之間存在著35℃的溫度差,即在進行持續作業后,溫度出現了持續的降低。
圖5與圖6對比中我們可以看出在對熱容量大的焊點進行作業的時候,烙鐵頭部溫度下降幅度較大,反之,則下降幅度較小。在進行連續作業后,小焊點比大焊點的溫度波動要小很多。
(3)作業中電烙鐵與焊點的溫度情況。將熱電偶分別埋入烙鐵頭部及焊接點上,可對作業進行中電烙鐵及焊點的溫度進行測量[3],可得到大焊點溫度變化圖如圖7所示。
從上圖中我們可以看出,閑置的時候,烙鐵頭溫度達到310℃,在進行作業時溫度保持245℃,而焊點最初是30℃。即短時間的作業,焊點的溫度不能夠恢復到閑置溫度,小于閑置溫度,溫度出現了一定的?損耗。
4 結論
綜上所述,對熱容量比較大的焊點進行作業的烙鐵頭部的溫度下降的要比對熱容量小的焊件作業是溫度的消耗多,所以在進行作業時,一定要注意烙鐵的選擇,工作質量要得到提高,焊接溫度也要盡量的降低,減少能源的浪費。
參考文獻
[1]杜江淮.電子手工焊接工藝及質量控制[J].安徽職業技術學院學報,2011,10(3):17-19.
[2]崔巖松,郭繼昌,張榮新.一種安全智能型電烙鐵的研制[J].電子工藝技術,2006,27(5):299-301.
[3]黎海金,章能華,宋嘉寧.手工焊接對電烙鐵溫度的要求[J].電子工藝技術,2010,31(2):101-104.