通用型電烙鐵焊接工作臺

黃林

(云南電網有限責任公司昆明供電局,云南昆明 650000)

電烙鐵作為電子工程師最常用的焊接工具,用好電烙鐵將會為我們的工作節省不少的時間。一臺方便實用的工作臺,對焊前處理、焊接質量方面會有不錯的表現,當然還有非常關鍵的焊接技巧。通用型電烙鐵焊接工作臺一體化,由溫度控制器、220 V接觸式電源座、L ED電源指示燈、數字溫度顯示器、萬用工作臂構成。

1 電烙鐵的一般類型及技術要求分析

1.1 電烙鐵的分類

常用電烙鐵分內熱式和外熱式2種。 內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,但相對講比較牢固。由于每個維修工作者使用的電烙鐵都不盡相同,維修質量得不到保證就在所難免了。

1.2 電烙鐵的溫度

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

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是絕緣的,電源線和外殼之間的電阻應是大于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250攝氏度以上,不用時應放在烙鐵架上,較長時間不用時應切斷電源,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安全事故。(2)電烙鐵的電源插頭有二極、三極、專用等,工作臺可以兼容。(3)電烙鐵使用一段時間后,會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,電烙鐵要可靠接地,或斷電后利用余熱焊接。或者使用集成電路專用插座,焊好插座后再把集成電路插上去。(5)電烙鐵不要空燒。不用時應切斷電源。以避免烙鐵頭燒死和電熱絲加速氧化而燒斷。空燒會縮短其使用壽命。

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、信號放大、比例積分、電壓比較、移相觸發控制繼電器、超溫保護、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備或環境溫度檢測、顯示和控制,又可以利用其在某個溫度下的浪涌特性用于電路或設備的保護和報警。當溫度檢測元件檢測到溫度值信號時,該信號經過放大、比較、從而控制加熱裝置的加熱功率,達到控制溫度的目的。溫度補償電路減少室溫對溫度測量準確度的影響;超溫保護電路可以保證在加熱溫度超過設定值時,裝置停止加熱,起到保護設備的作用。(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動雙向可控硅的電路。結構分散,不利操作。(4)該工作臺控溫范圍應設定在100℃～400℃之間,并且可調,用于對不同材料進行焊接。

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電源的通斷,達到電烙鐵的通斷控制的目的。(2)當電烙鐵離開烙鐵架時,除了光敏控制外,再利用機械開關來控制電源的通斷。目的是使電烙鐵與電源完全隔離。

5 基本危害源的分析

(1)感應電是導電設備外部所帶的電。當空間絕緣物的耐壓值達到其擊穿電壓時,空間絕緣物質就會被電荷擊穿導通并在交流高壓電場下形成的絕緣物擊穿時連續的電弧導電狀態,此時在電路中,會形成強大連續的短路電流。感應電對于比較敏感的電子設備影響較大,易造成電子設備損壞。(2)靜電則是瞬間間斷性的大電荷量積累對介質的擊穿放電,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備,沒有通用性,對不同電烙鐵適應性不強,因此需要制作(研發)一臺行之有效的工作臺,來提高焊接的精密度、焊接質量。該焊接臺還需要兩只工作臂,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。對殘余電荷、靜電的放電應有放電復歸按鈕。通用型電烙鐵焊接工作臺需要有恒溫功能,用以對溫度要求不同的元件進行焊接。同時,溫度可控制,能對需要加溫的元件設備進行加溫。需要兩只工作臂。將上述部件組合在一起,從而達到高度集成的目的,方便而適用。

表1 虛擬現實技術(Virtual Reality)的發展

6 萬向臂裝置研究改進

包括臂桿,軸節,鎖定裝置和上下接頭,其特征在于所說的軸節是回轉軸節,由兩個回轉軸節組成二自由度的正交轉動軸節,兩個回轉軸節的軸線垂直,兩個正交轉動軸節間由臂桿經串聯聯接在一起,其結構是在底座上安兩只。萬向臂由臂桿、換向節、安裝孔、鉗夾連接組成,安裝在工作臺上。特點是調動范圍大,靈活小巧,調動后即可定位。操作簡單,使用可靠。

7 解決措施

(1)設計(研發)一種通用型電烙鐵焊接工作臺,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、焊接質量。機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)電烙鐵離開工作臺時應保持斷電狀態。(2)放回后應保持通電狀態。(3)放電后應復歸。(4)通電狀態下溫度過高應切斷電源。通用型電烙鐵焊接工作臺可以滿足以下要求(見表1)。

通用型電烙鐵焊接工作臺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,對不同的烙鐵有很好的適應性。