电烙铁
电子制作和电器维修的必备工具
电烙铁是焊接电子元器件、电器零件的锡焊工具。也可用来对铜铁小零件以及对塑料制品进行烫焊和焊封,元器件的安装和拆卸都要用到,是电路装配和检修不可缺少的工具。电烙铁工作原理是高温使焊锡丝熔化,对导线或电子元件进行焊接,确保其导通。电烙铁可分为外热式、内热式、恒温式和吸锡式。
简史
由于电烙铁在电子机器部件、电子元件的装连焊接及小批量多品种的焊接方面使用方便,安装容易,温度易于控制,安全可靠等优点,被广泛地使用,已有相当长的历史。20世纪以前,铁用直接的方法进行加热。1893年左右,电气烙铁的专利出现了,当时,电烙铁在大件的金作业上使用。电子技术的进步,促使电烙铁不断改进,目前,小型化、轻便型、安装容易的锡焊烙铁已成为焊接作业的主要工具,随着社会的进步,电烙铁的性能也将不断提高和改善。目前,中原地区已制定了有关电烙铁的标准GB7157~7158-87。
工作原理
烙铁的工作原理是,电流流过烙铁心内的电热丝,将电能转换成热能,经烙铁头把热量传给被焊件,对被焊接点部位的金属加热,同时熔化焊锡,完成焊接任务。
基本结构
电烙铁主要由烙铁头、套管、烙铁心(发热体)、手柄导线等组成。当烙铁心通过导线获得供电后会发热,发热的烙铁心通过金属套管加热烙铁头,烙铁头的温度达到一定值时就可以进行焊接操作。
基本分类
外热式电烙铁
外热式电烙铁的烙铁头安装在烙铁芯内,故称为外热式电烙铁。电烙铁的发热部件是烙铁芯,它的结构是将电热丝平行地绕制在一根空心瓷管上,中间由云母片绝缘,电热丝的两头与两根交流power cord连接。烙铁头由紫铜材料制成,作用是储存热量和传导热量,它的温度比被焊物体的温度要高得多,烙铁的温度与烙铁头的体积、形状和长短等均有一定的关系。若烙铁头的体积较大,保持温度的时间则较长。外热式电烙铁规格很多,常用的有25W、45W和75W等,功率越大烙铁头的温度越高。
内热式电烙铁
内热式电烙铁是指烙铁芯装在烙铁头的内部,从烙铁头的内部向外传导热。它由格铁芯、烙铁头、连接杆和手柄等几部分组成。内热式电烙铁具有体积小、发热快、重量轻和耗电低等特点。常用的规格有20W、30W和50W等。内热式电烙铁的传导效率比外热式电烙铁高。20W的内热式电烙铁的实际发热功率与25~40W的外热式电烙铁相当。
恒温式电烙铁
恒温式电烙铁是在普通电烙铁头上安装强磁体传感器作为温控元器件制成的。其工作原理是,接通电源后,烙铁头的温度上升;当达到设定的温度时,传感器里的四氧化三铁达到居里点而磁性消失,从而使磁芯触点断开,此时停止向烙铁芯供电;当温度低于居里点时,四氧化三铁恢复磁性,与永久磁铁吸合,触点接通,继续向烙铁供电。如此反复,自动控温。
吸锡式电烙铁
吸锡式电烙铁是将普通电烙铁与活塞式电烙铁融为一体的拆焊工具。使用方法是,接通电源3~5s后,把活塞按下并卡住,将吸头对准将要拆下的元器件,待锡融化后按下按钮,活塞上升,焊锡被吸入吸管。用完后推动活塞3~4次,清除吸管内残留的焊锡,以便下次使用。
使用方法
电烙铁的握法
根据电烙铁大小的不同以及焊接操作时的方向和工件不同,可将手持电烙铁的握法分为反握法、正握法和握笔法三种。为了人体的安全,烙铁离开鼻子的距离通常以30cm为宜。反握法动作稳定,长时间操作不宜疲劳,适用于大功率烙铁的操作。正握法适用于中等功率烙铁或带弯头电烙铁的操作。一般在工作台上焊印制板等被焊件时,多采用握笔法。
烙铁头使用前的处理
新电烙铁头初次使用前的处理
新的电烙铁不能拿来就用新烙铁使用前,先检查烙铁头是否清洁若有污物,先用清洁的湿海绵清理干净。严重的要用细砂纸将烙铁头污物去除,使其头部光亮;再通电加热至能够融化焊锡,蘸上脂松香后用烙铁头多次接触焊锡丝,使烙铁头上均匀地镀上一层锡这样处理后,不仅便于以后焊接,而且防止烙铁头表面氧化。
旧烙铁头使用前的处理
电烙铁经过长时间使用后,烙铁头部会生成一层氧化物。烙铁就不再容易吃锡处理的办法是:用细砂纸或刀将氧化层去掉,使其裸露出金属光泽,加热后蘸上松香重新镀锡;或去除氧化层后,将加热的烙铁头在有松香、焊锡的混合材料中来回摩擦至烙铁头前端镀上一层锡为止。
规格选择
由于被焊工件的大小性质不同,因而合理选用电烙铁的功率和种类,对提高焊接质量和效率有直接关系。如果被焊件较大,使用的电烙铁功率较小,则焊接温度过低,料熔化较慢,焊剂不易挥发,焊点不光滑、不牢固,会造成外观质量与焊接强度不合格,甚至焊料不能熔化,焊接无法进行。如果电烙铁功率过大,则会使过多的热量传递到被焊件上,使元器件焊点过热,可能造成元器件损坏,印刷电路板铜箔脱落,焊料在焊接面上流动过快并无法控制等。
功率选择
①焊接集成电路晶体管及其他受热易损元件时,考虑选用20W内热式或25W外热式电烙铁。
②焊接较粗导线同轴电缆时,考虑选用50W内热式或45~75W外热式电烙铁。
③焊接较大的元器件时,如金属底盘接地焊片,应选100W以上的电烙铁。
烙铁头选择
烙铁头的外形主要有直头、弯头之分。工作端的形状有圆锥形、圆柱形、铲形、斜劈形及专用的特制形等。通常在小功率电烙铁上,以使用直头锥形的为多,而弯头铲形的则比较适合于75W以上的电烙铁。
①烙铁头的形状要适应被焊件物面要求和产品装配密度。烙铁头形状的选择可以根据加工的对象和个人的习惯来决定,或根据所焊元器件种类来选择适当形状的烙铁头,焊点可以采用圆锥形的,较大焊点可以采用铲形或圆柱形的。
烙铁头的顶端温度要与焊料的熔点相适应,一般比焊料熔点高30~80℃,可以利用更换烙铁头的大小及形状来达到调节烙铁头温度的目的。烙铁头越细,温度越高。烙铁头越粗,相对来说温度越低。
③电烙铁的热容量要恰当。烙铁头的温度恢复时间要与被焊件物面的要求相适应,温度恢复时间是指在焊接周期内,烙铁头顶端温度因热量散失而降低后,再恢复到最高温度所需的时间。它与电烙铁功率、热容量及烙铁头的形状、长短有关。
操作步骤
手工锡焊过程通常归纳为“一刮、二镀、三测、四焊”。
(1)“刮”就是处理焊接对象的表面。焊接前,应先对被焊件表面进行清洁处理,有氧化层的要刮去,有油污的要擦去。
(2)“镀”就是对被焊部位进行搪锡处理。
(3)“测”是指对搪过锡的元件进行检测,检测其在电烙铁的高温下是否损坏。
(4)“焊”是指最后把测试合格的、已完成上述三个步骤的元器件焊到电路中去。焊接完毕要进行清洁和涂保护层,并根据对焊接件的不同要求进行焊接质量检查。
保养维护
保持烙铁头的清洁
因为焊接时烙铁头长期处于高温状态,又接触助焊剂等受热分解的物质,其表面很容易氧化而形成一层黑色杂质。这些杂质几乎形成隔热层,使烙铁头加热作用降低。因此,要随时注意烙铁头的清洁用一块湿布或湿海棉随时擦烙铁头,就是常用的方法。清洁后的烙铁头要能够被焊锡润湿,即头部要粘上一层焊锡,这样的烙铁头焊接时才好用。
注意烙铁通电时间
电烙铁在通电后很短的时间内就能达到正常使用的温度,因此不要提前太长的时间预热,否则容易烧蚀烙铁头在不使用的时候及时把电源切断,不能让其长时间处于通电发热状态,否则就会影响烙铁头的正常使用并缩短使用寿命。
注意事项
(1)每次焊接前,先用清洁的挤干水分的湿海绵或湿布将烙铁头清理干净;焊接中,先清洁烙铁头部的旧锡,再按照焊接步骤进行焊接;焊接结束后,先切断电源,让烙铁头温度稍微降低后,再镀上一层新锡,镀锡层有更好的防氧化作用。
(2)一般电烙铁通电两分钟后即可工作;达到焊接温度即可使用;长时间不用应断开电源。
(3)使用中和使用后经常保持烙铁头头部挂锡降低烙铁头氧化机会,使烙铁头耐用。
(4)焊接时,勿施加过大的压力,否则会使烙铁头受损或变形只要烙铁头充分接触焊点,热量就可以传递。
(5)烙铁头接触焊点的面积与热量有直接的关系,每个使用者不可能拥有多种电烙铁,但使用时烙铁头的位置可自由掌握。正常使用时,将烙铁头顶端接触焊件与焊盘,接触面积小,温度稍低;要想提高焊接温度,可适当改变烙铁头位置,使烙铁头接触焊件与焊盘的面积增大即可;某些电路中,焊盘与焊件不成比例,焊接时通过适当调节烙铁头的角度,可使它们受热均匀帮助焊接。
(6)电烙铁使用过程中,不能随意放置,要置于合适的烙铁架上,以免烙铁头受到碰撞而损坏。同时,还要注意轻拿轻放,放置烙铁不能靠近易燃易爆物体,避免烫伤烫坏物品,引起火灾。 电烙铁使用完毕,要及时切断电源, 延长电烙铁使用寿命,防止烙铁头氧化。
参考资料
电热电器.中国大百科全书.2023-12-04
目录
概述
简史
工作原理
基本结构
基本分类
外热式电烙铁
内热式电烙铁
恒温式电烙铁
吸锡式电烙铁
使用方法
电烙铁的握法
烙铁头使用前的处理
新电烙铁头初次使用前的处理
旧烙铁头使用前的处理
规格选择
功率选择
烙铁头选择
操作步骤
保养维护
保持烙铁头的清洁
注意烙铁通电时间
注意事项
参考资料