Elektriske loddejern: typer og design

Moderne elektronisk teknologi forbedrer seg veldig raskt. Grad av integrasjon av moderne mikrokretser er slik at millioner av transistorer passer i et enkelt tilfelle, men selve sakene blir mindre og mindre. Diskrete deler - transistorer, kondensatorer, motstander er også små, blyfrie. Alt dette er montert på tavler ved SMD overflatemontering. Delene er så tett anordnet at det rett og slett er umulig å lodde noe med et vanlig førti watt EPSN elektrisk loddejern.

Det er sant at noen eksperter fra loddebolten påstår at du kan lodde alt du vil selv med en øks. Kanskje er det slik, men som de sier er ikke alle gitt. Derfor er det likevel bedre å bruke loddejern, siden det nå er et veldig bredt utvalg av loddeverktøy. Og for å kjøpe dette verktøyet må du være kreativ, og ikke ta alt som fanger blikket.

Først av alt er det nødvendig å bestemme for hvilket arbeid et elektrisk loddejern blir kjøpt. Hvis du planlegger å lodde massive deler, for eksempel bilradiatorer, kobberrør, tinnkonstruksjoner - generelt vil alt som har et stort kjøleribbe kreve et meget kraftig hammer loddejern. Et slikt loddejern kalles ofte en "øks." Kraften til slike loddejern når flere hundre watt. Et kraftig loddejern av øksetypen er vist i figur 1.

Figur 1. 200W hammerloddejern

Hensikten med et slikt loddejern er selvfølgelig veldig spesifikt, det er ikke alltid og overalt nødvendig. Et loddejern med en effekt på 25 ... 60W er mer egnet for husholdning. Fra tid til annen kan de utføre nesten alt loddearbeid med å reparere husholdningsapparater og til og med lodde kretskort med utgangskomponenter. Utseendet til et slikt loddejern er vist i figur 2.

Figur 2. EPSN loddejern

Utformingen av et slikt loddejern er ikke-separerbart, som beskrevet selv i instruksjonene som er knyttet til det. Du kan si om dette loddejernet at varmeren er ganske holdbar, den brenner veldig ut, selv om du bruker loddejernet veldig intenst. Det hender ofte at et kobberstikk brenner og sveises inni varmeren så fast at det rett og slett er umulig å få det, i dette tilfellet må du kjøpe et nytt loddejern.

For å forhindre at dette skjer, anbefales det å fjerne spissen med jevne mellomrom fra loddebolt og rengjøre den for oksidasjonsprodukter. I dette tilfellet sølt sort pulver ut av selve loddejernet. Alt dette er bra når du leser, men i de fleste tilfeller glemmer de det, og de kaster fremdeles et fullstendig fungerende loddejern.

Før du bruker et nytt loddejern, bør spissen av tippen være tinnbelagt. For å gjøre dette, må du først varme opp loddejernet, og deretter fjerne oksydene med en liten fil, dyppe den rensede enden raskt i kolofonium og deretter i loddetinn. Som et resultat blir en dråpe lodde igjen på arbeidsflaten til brodden. Hvis dette ikke er gjort, blir brodden svart og vil ganske enkelt ikke lykkes med å smelte loddet.

I prosessen løses kobberstikken gradvis opp i loddet, og det dannes skjell på det og oksider vises. Det blir umulig å jobbe med en slik brodd, og igjen er det nødvendig å rette den med en fil og betjene den. Og så videre til et lite stykke er igjen av brodden. Denne brodden bør endres.

Et litt mindre stikk vil brenne ut hvis det hamres til ønsket form før bruk: på overflaten av et kobberstikk dannes et naglende, hardere lag metall. Det er dette klinkete laget som er mer motstandsdyktig mot falming.

Hjemmelagde design av elektriske loddejern

Noen ganger hender det at loddejern, selv med en effekt på bare 25W, er for stort til å lodde en liten del. I dette tilfellet kan kobbertråden viklet rundt spissen hjelpe, som vist i figur 3.

Figur 3. Redusere størrelsen på brodden ved å vikle kobbertråd

En slik improvisert brodd bør først bestråles, som det ble skrevet rett over. Selvfølgelig er denne designen kortvarig, men det er nok å lage noen få rasjoner.

På en gang foreslo radioamatører mange design av miniatyrelektriske loddejern. Mange av dem var til og med veldig gode, men dessverre var det nødvendig med litt dreiebenk og metallverk for å lage dem. Hjemme er det ganske enkelt umulig å lage et slikt loddejern.

Men folkene våre, etter å ha vist en kreativ tilnærming, oppfinner miniatyr loddejern med improviserte midler. To av disse designene ble publisert i Radiomagasinet nr. 1 2011. Den første av dem er vist i figur 4. Den var basert på en vedfyring, som mange brukte i barndommen.

Figur 4. Loddejern fra en vedfyr

Utformingen av loddejernet er tydelig fra figuren. Det er nok å tette en kobbertråd med en halvannen millimeter på brennerspiralen og selvfølgelig å bestråle, tross alt et loddebolt! Den resulterende improviserte brodden ligner veldig på designet vist i forrige figur. Forfatteren av loddejernet O. Ivanov fra Vladimir.

Den udiskutable fordelen med denne konstruksjonen er at temperaturen på brenneren er justerbar, noe som betyr at det er mulig å justere oppvarmingstemperaturen til det resulterende loddejernet.

Forfatteren av en annen improvisert loddejern A. Filippov fra p. Nyuksenitsa i Vologda-regionen. Utformingen av loddejernet er vist i figur 5.

Figur 5. Improvisert loddejern A. Filippova

Som loddejernspiss brukes en kobbertråd med en diameter på 1,6 mm og en lengde på omtrent 60 mm, hvorpå en "spiral" av PEV-2 kobbertråd med en diameter på 0,16 mm er viklet. Viklingen er laget rundt til rund, avviker fra brodden med 8,10 mm, lengden på viklingen er omtrent 35 mm. Før første inkludering utføres rollen som isolasjon mellom svinger av emaljen som ledningen er dekket med.

Etter å ha brent spiralen, blir rollen som isolasjon spilt av oksidet som vises på ledningene, noe som er ganske nok ved lav forsyningsspenning. Den bakre enden av loddestangen er bøyd av en ring og festes til det harde gummihåndtaket med en skrue. Forsyningsspenningen tilføres av en fleksibel ledning med et tverrsnitt på minst 0,75 mm2.

Loddejern skal mates gjennom justerbar strømstabilisator med galvanisk isolasjon fra nettverket. Ved en forsyningsspenning på ca. 5V ligger den forbrukte strømmen i området 2 ... 2,5A, noe som sikrer tilstrekkelig oppvarming av kobberens "spiral". Med disse parametrene er kraften til loddejernet P = U * I = 5 * 2,5 = 12,5W.

Gitt at utbrenningsstrømmen til en kobbertråd med en diameter på 0,16 mm er 6A, er designet ganske holdbart. Forfatteren hevder at han har brukt et slikt loddejern i flere år, selv om designen først ble tenkt som en engangsform.

Hjemmelagde elektriske loddejern blir en historie, ettersom den kinesiske industrien nå har mestret et veldig bredt utvalg av loddeutstyr. Du kan kjøpe hvilken som helst loddejern til ethvert formål. Loddejern er for det første forskjellige i designen til varmeren.

Keramiske og Nichrome varmeovner

Når du kjøper et elektrisk loddejern, bør du vurdere typen varmeelement.

En nichromvarmer er et spiralsår på en keramisk sokkel inn i det indre hullet som en loddestang settes inn i. Noen av de mest avanserte ovner har integrert termoelement, som lar stabilisere oppvarmingstemperaturen. Utformingen av nichromvarmeren er vist i figur 6.

Figur 6. Nichrome varmeovn

En ikke-brennbar loddestang er også vist her. Selve den er selvfølgelig laget av kobber, og på utsiden er den dekket med et lag med nikkel.I ingen tilfeller skal slike barer arkiveres med en fil for å bestråle, selv om mange brukere klager over at slik sviing er dårlig, holder de ikke loddetinn på seg selv.

Det er ingenting igjen hvordan å lodde bare med loddetilførsel: et loddejern i den ene hånden, en tynn loddetråd i den andre, og et brett under dem. Og si så at under en ufortjent brodd smelter loddet dårlig. Klassisk lodding I følge metoden dyppet han loddejernet i loddet, tok en dråpe, overførte det til brettet, i prinsippet umulig.

Hva er problemet her, og hvordan løse det? Dette er beskrevet her: Hvordan bestråle et brannsikkert stikk på en hårnål

Moderne loddejern produseres hovedsakelig med keramiske ovner. Produksjonsteknologien til slike varmeovner er ganske komplisert, og mestrer av flere kjente selskaper. For det første er dette nettopp nevnte selskap Weller, Hakko, Ersa og noen andre.

Keramisk varmer er veldig holdbar. Hvis en konvensjonell nichrom-varmeovn når lodding i industriell skala (flere tusen rasjoner per skift daglig) blir ubrukelig etter noen seks måneder, vil keramiske ovner fungere i mange år, selvfølgelig, med forsiktig bruk.

Den største fordelen med keramiske ovner er en høy oppvarmingshastighet: loddejernet når driftsmodus på bare 30 sekunder. I prinsippet er det ikke spesielt viktig hvor snart loddejernet varmer opp første gang det slås på. Denne hastigheten er viktig for drift av termostaten, fordi jo raskere spissen blir oppvarmet, jo mer stabil er loddetemperaturen.

Figur 7 viser en Ersa TechTool loddejernsvarmer for bruk i loddestasjoner.

Figur 7. Ersa Ceramic Heater

Det er lett å legge merke til at varmeområdet til det keramiske varmeapparatet er i enden av det hule broddet, derfor er det hovedsakelig delen som er nærmere loddepunktet som er oppvarmet. Meget nær loddepunktet er et termoelement. Dette arrangementet av termoelementet gir en rask respons fra den elektroniske enheten selv på mindre temperaturendringer ved loddepunktet. Det er her den høye oppvarmingshastigheten til den keramiske varmeren påvirker den.

Bytte av spissen utføres ved hjelp av en bølgepappmutter av plast som forblir kald, selv når loddejernet varmes opp til 400 grader. Dette lar deg bytte spissen på bare 30 sekunder, uten å vente på at loddejernet skal avkjøles. Her er en slik høyteknologisk ting keramisk varmeovn.

TechTool loddejern er dyrt. Selv tilbudet hans i nettbutikker "til lave priser" resulterer i mengden 7750 rubler (uten en elektronisk kontrollenhet). Der de ikke blir forført av lave priser, kan dette loddejernet kjøpes for 8 257,00 rubler. Men radioamatører bør ikke være redde for slike priser, siden dette er prisene på loddestrykere i profesjonell klasse designet for kontinuerlig arbeid på et helt skift.

For amatørformål kan du velge rimeligere Ersa-modeller, for eksempel et loddejern med en temperaturregulator PTC 70, hvis utseende er vist i figur 8. Selv i ikke den billigste Chip and Dip-butikken ber de om 3710 rubler, noe som ikke er et godt verktøy så dyrt.

Figur 8. Loddejern med temperaturkontroll PTC 70

For ikke veldig hyppig bruk for amatørformål er et kinesiskprodusert loddejern ganske passende: la det være litt verre, men prisen er god.

Utskiftbare stikk settes på en keramisk varmeapparat og holdes av en fjærlås. En analog temperaturstabilisator er skjult i håndtaket på loddejernet, hvis sensor er selve varmeelementet, siden dens motstand varierer med oppvarmingstemperaturen.

Forresten, slike temperaturstabilisatorer tilbys i amatørradiodesign for konvensjonelle EPSN-loddejern. Temperaturjusteringshjulet føres ut til håndtaket på loddejernet, som vist i figur 9.

Figur 9. PTC 70 Innstillingsknopp for loddebolt temperatur

Loddejernforsyningsspenning 220V, varmekraft 75W. Med disse parametrene for den keramiske varmeapparatet, vil tippetemperaturen holdes veldig stabil, loddejernet vil ikke feste seg til brettet, fordi jo kraftigere varmeren er, jo raskere vil spissen varme opp.

Et slikt loddejern kan lodde tynne spor med trykte ledninger og store nok deler uten frykt for overoppheting eller avkjøling av loddejernet. For et loddejern er det et helt sett med tips som passer for forskjellige loddearbeid.

Noen produsenter gjemmer den tynneste nichrome spiralen i en keramisk sylinder og kaller denne varmeren keramisk. Kanskje dette er et kommersielt triks, men varmeren er fortsatt nichrome. I en ekte keramisk varmeovn blir selve keramikken oppvarmet.

Loddejern med en slik varmeovn utføres ofte med en termostabilisator i håndtaket, men det er også uten det. Noen modeller har innebygd termoelement, du kan bare bruke dem hvis du har en ekstern elektronisk enhet. Slike sett kalles loddestasjoner.

Opplegget er ganske enkelt og enkelt å gjenta. Signalet til termoelementet innebygd i loddejernet forsterkes og mates til komparator. Så snart termoelementets spenning når det innstilte nivået, slås varmeren av. En digital indikator brukes til å indikere den innstilte temperaturen, selv om du i prinsippet kan klare deg uten den. Det fine med dette designet er at du ikke trenger å programmere en mikrokontroller, som rett og slett ikke er i kretsen.

Artikkelen gir en detaljert beskrivelse av kretsen, anbefalinger for igangkjøring, tegninger av trykte kretskort. Alt dette vil bidra til å montere en slik loddestasjon raskt og enkelt. Utseendet til forfatterens versjon av en hjemmelaget loddestasjon er vist i figur 10.

Figur 10. Utseende av en hjemmelaget loddestasjon

Loddejernspiss

Moderne loddejern er utstyrt med et helt sett utskiftbare tips som passer for alle anledninger. En av disse settene er vist på figur 11. Utseendet til loddebeholder SR971 er vist i figur 12.

Salget loddejern er utstyrt med bare en konisk spiss, så du må kjøpe de resterende tipsene i tillegg. Kraften til det keramiske varmeelementet er 25W ved en forsyningsspenning på 220V. Loddejernspissen er jordet, noe som lar loddeelementer følsomme for statisk elektrisitet. Erstatningsspissen er enkel å installere, noe som gjør det mulig for forskjellige loddearbeid. For å gjøre dette er det nok å skru ut mutteren med den riflede overflaten, skifte brodd og skru mutteren tilbake.

Formen på håndtaket på loddejernet er ganske ergonomisk, vekten på loddebolten er liten, det er ganske behagelig å jobbe med et slikt verktøy. Det eneste som noe overskygger alle fordelene er mangelen på en innebygd strømregulator.

Figur 11. Sett med utskiftningstips for SR971 loddejern med keramisk varmeovn

Figur 12. Loddejern fra SOLOMON SR971

Når du arbeider med SMD-komponenter, er det overhode ikke verdt å ha en “plugg” -type og en mini-bølgetip: den første er designet for lodding av små ting som motstander og kondensatorer, og den andre tillater lodding av flere pinnedeler i plane tilfeller uten frykt for at loddet vil falle mellom terminalene.

Figur 13 og 14 viser fragmenter av et bord med Weller-tips, hvorfra du kan velge og bestille ønsket tips. I tillegg beskytter Weller stingene med lasergravering, siden det er nok firmaer til å falske de originale stikkene.

Bruken av slike forfalskede kinesiske stikk gjør loddeutstyr ofte ubrukelig, og Weller loddejern er veldig dyre. Selv de som driver med lodding på profesjonelt nivå, tør ikke alltid kjøpe slikt utstyr.

Figur 13. Plug-type

Det er til og med veldig praktisk: du tar en slik brodd til motstanden, begge ender varmes opp umiddelbart, og det gjenstår bare å fjerne delen fra brettet.

For slike operasjoner i arsenal av loddeutstyr er det et spesielt verktøy - termisk pinsett. Du kan umiddelbart varme opp delen og fjerne den fra brettet. Faktisk er dette to loddejern kombinert i en felles design. Et slikt instrument er veldig dyrt, men som praksis viser, kan du klare deg uten det.

Figur 14. Stikktype “minivolna”

På arbeidsflaten til brodden er det en liten sfærisk fordypning (vist med en stiplet linje), hvor smeltet lodde blir samlet. Deretter utføres en brodd på konklusjonene fra en plan mikrokrets, naturlig installert på brettet, og tilførselen av lodde strømmer til konklusjonene og sporene til brettet.

Det er veldig praktisk, du trenger ikke å pirke hver for seg i hver utgave av mikrokretsen, alt viser seg som av seg selv. Denne teknologien øker produktiviteten til manuell lodding med minst ti ganger, og forbedrer også kvaliteten.

Det ser ut til at en slik brodd elementært kan være laget av vanlig kobber: det er ingenting å gjøre enn å bore et lite og ikke veldig dypt hull på rett sted. Men akkurat disse små størrelsene vil føre til at en slik brodd raskt vil brenne, det vil ikke være spor av et ørlite hull. Men hvis det er behov for å lodde en eller to mikrokretser, er en slik brodd ganske passende.

Den egenutviklede "minowave" (som ekstrautstyr "mikrobølgeovn") er laget med et ikke-brennende krombelegg, og spissen av brodden er kjemisk fortinnet. Fuktbarheten til et slikt stikk er fantastisk, noe som kanskje er den viktigste betingelsen for lodding av høy kvalitet.

Installasjonen og demonteringsteknologien av mikrokretsløp i plane saker er beskrevet i tilstrekkelig detalj i V. Barinovs artikkel "Installasjon og demontering av mikrokretsløp i små saker med plane ledninger". Artikkelen ble publisert i tidsskriftet Radio 1, 2010, s. 25.

Induksjonsloddejern

Alle loddejernene som er omtalt ovenfor, bruker varmeovner av forskjellige typer, varmen som overføres til loddejernspissen, og en elektronisk krets er nødvendig for å stabilisere temperaturen. Induksjonsloddejern er anordnet på en helt annen måte, der selve brodden varmes opp av høyfrekvente strømmer og fungerer som et varmeelement. Og ingen keramisk varme eller nichrome varmer er nødvendig. Et skjematisk diagram av et induksjonsloddejern er vist i figur 15.

Figur 15. Loddingjernsenhet for induksjon

Loddestangen er laget av kobber, og ryggen er dekket med en ferromagnetisk legering av jern og nikkel. På denne delen av spissen er en induktor, drevet av en spenning med en frekvens på 470KHz. Høyfrekvente svingninger induserer overflatestrømmer i kjernen som varmer opp jern-nikkelbelegget, som har magnetiske egenskaper og en tilstrekkelig stor elektrisk motstand sammenlignet med kobber. Kombinasjonen av disse egenskapene fører til oppvarming av det ferromagnetiske belegget.

Varmen fra det oppvarmede laget varmer hele kjernen, går inn og kjøler det ferromagnetiske laget, for inne i kjernen er det kobber! Belegget blir oppvarmet til temperaturen i hele kjernen når Curie-punktet. Dette er temperaturen der ferromagnetisk belegg mister sine magnetiske egenskaper. For å si det enklere, vil en vanlig jernspiker, ved en passende temperatur, ikke lenger tiltrekkes av en vanlig permanentmagnet.

Med tap av magnetiske egenskaper slutter overflateeffekten å virke, og høyfrekvente strømmer går inn i kobberkjernen, der de ikke forårsaker oppvarming. Siden kobber ikke reagerer på magnetiske felt, opphører absorpsjonen av energi fra magnetfeltet, og kjernevarmen stopper også, siden spissstemperaturen når Curie-punktet.

Under loddeprosessen gir tipset opp den lagrede varmen for å smelte loddet og varme de loddede delene. Tippetemperaturen synker under Curie-punktet, de magnetiske egenskapene til belegget blir gjenopprettet og oppvarmingen begynner.Dessuten, jo mer massiv de loddede delene er, jo raskere har kjernen en tendens til å avkjøle seg, jo lenger borte fra Curie-punktet, jo høyere påvirkning av overflatestrømmer.

Med andre ord, varmekraften, hastigheten tilpasser seg loddeforholdene: jo mer intens varmen som blir lagret av brodden tas, desto mer intens blir brikken oppvarmet. Ikke rart at denne oppvarmingsteknologien kalles Smart Heat, som kan oversettes som "smart varme". Utviklingen av et induksjonsloddejern, så vel som Smart Heat-teknologien, tilhører det amerikanske selskapet Metcal.

Det fine med denne teknologien er at den ikke krever komplekse elektroniske kretsløp for å opprettholde temperaturen, fordi det ikke er noen hemmelighet at de mest avanserte loddestasjonene styres av mikrokontrollere og har ganske komplekse kretsløp. Og så skjer alt på grunn av selve loddestikkingen! Det er nok å drive den med høyfrekvent spenning.

Og her kan det oppstå et spørsmål: selgere kan brukes forskjellige, hver har sitt eget smeltepunkt. Hvordan endre tipsets oppvarmingstemperatur for en bestemt type lodde?

Det viser seg at alt er enkelt. Loddejernet er utstyrt med flere patronspisser, hver ved sin egen temperatur, som avhenger av den kjemiske sammensetningen av det ferromagnetiske belegget. Bare ta en ny kassett, og bruk kontakten for å sette den inn i håndtaket på loddebolt.

Blekkpatroner i seriene 500, 600 og 700 brukes hovedsakelig. Disse tallene indikerer oppvarmingstemperaturen i Fahrenheit-skalaen. Hver serie har et sett tips i forskjellige former, egnet for alt loddearbeid. Men med Curie-punktet er loddejern ikke bare induksjon.

For rundt femten år siden ble det allerede produsert loddejern med en mekanisk temperaturregulator. De har den vanligste nichrome varmeren, men i bakenden av loddestangen er det en liten ferromagnetisk tablett, som det trekkes en magnet til som styrer driften av mikrobryteren. Så snart spissen er oppvarmet til driftstemperatur, til Curie-punktet, høres et klikk inne i loddejernet, og varmeren slås av. Med en viss senking i temperaturen, klikker kontakten igjen, brodden begynner å varme opp.

For å endre oppvarmingstemperaturen er noen få tips med forskjellige Curie-punkter inkludert i loddejernssettet.

Andre loddejern design

Historien om loddejern vil være noe ufullstendig, hvis du ikke nevner andre, kan man si, eksotiske typer. For det første er dette autonome loddejern som ikke krever tilkobling til strøm. Noen av dem bruker fortsatt strøm fra batteriet eller til og med batterier som er innebygd i pennen.

Andre gass loddejern fungerer som en vanlig gasslampe, de varmer bare loddejernspissen. Hvis brodden fjernes, viser det seg bare en gassbrenner.

Med sine "lodde" egenskaper når gass loddejern knapt de beste elektriske loddejernene. Dette indikeres av alle som noen gang har brukt dette miraklet av teknologi.

Den eneste fordelen med gass og andre autonome loddejern er uavhengighet fra elektriske ledninger: du kan lodde noe selv på et rent felt. Men takk Gud, slike øvelser blir ikke ofte utført. Derfor er det bedre å bruke et elektrisk loddejern.

Boris Aladyshkin

Les også om dette emnet: Hvordan velge en loddestasjon

Comments

[#1]

Takk, alt er veldig informativt og forståelig.