Loddekolbe - Soldering iron

Elektrisk loddejern
Et gasfyret loddejern
Spole af loddetin. 1,6 mm.

Et loddejern er et håndværktøj, der bruges til lodning . Det leverer varme til smeltning af loddetin, så det kan strømme ind i samlingen mellem to emner.

Et loddejern består af en opvarmet metalspids og et isoleret håndtag. Opvarmning opnås ofte elektrisk ved at føre en elektrisk strøm (forsynet via en elektrisk ledning eller batterikabler) gennem et resistivt varmeelement . Trådløse strygejern kan opvarmes ved forbrænding af gas lagret i en lille tank, ofte ved hjælp af en katalytisk varmelegeme frem for en flamme. Enkle jern, mindre almindeligt anvendt i dag end tidligere, var simpelthen en stor kobberbit på et håndtag, opvarmet i en flamme.

Loddemetal smelter ved cirka 185 ° C (365 ° F). Loddejern er designet til at nå et temperaturområde på 200 til 480 ° C (392 til 896 ° F).

Loddejern bruges oftest til installation, reparationer og begrænset produktionsarbejde i elektronikmontering. Produktionslinjer med store mængder anvender andre loddemetoder. Store jern kan bruges til lodning af samlinger i metalgenstande. Mindre almindelige anvendelser omfatter pyrografi (brændende designs til træ) og plastsvejsning (som et alternativ til ultralydssvejsning ).

Historie

Før udviklingen af elektriske loddekolber, den typiske loddekolbe bestod af en kobber blok, med en hensigtsmæssigt formet punkt, båret på en jern stang og holdt i skov håndtag. Umiddelbart før brug blev jernet opvarmet over en brand eller i en kul fyrfad , og det skulle være reheated når det blev for køle til brug. Loddejern blev primært brugt af tinsmede og kobbersmede til at arbejde med tyndt plade .

En stor kobberblok var påkrævet for at have tilstrækkelig termisk kapacitet til at levere nyttig varme efter fjernelse fra ilden, og kobber er dyrt. Dette førte til udviklingen af ​​loddejern, der havde en lille kobberspids fastgjort til en billig støbejernsblok . Nogle strygejern havde endda aftagelige og udskiftelige kobberspidser.

Det første elektriske loddejern havde en meget let platinspids opvarmet af elektrisk strøm, der strømmer gennem selve spidsen. I 1889 blev elektriske loddejern udviklet med en modstandstråd viklet rundt om bagenden af ​​kobberhovedet og indesluttet i en beskyttende skal. Alternativt kunne varmeelementet være indesluttet i et relativt let hul hul kobberhoved.

I 1894 begyndte American Electrical Heater Company at fremstille elektriske loddejern i stor skala i Detroit. De begyndte at producere dem kort efter, at American Beauty frigav deres serie af loddejern.

I 1905 udgav Scientific American Magazine en tutorial om fremstilling af et loddejern, der tydeligt forklarer, hvor tidligt jern blev fremstillet.

I 1921 udviklede et tysk firma grundlagt af Ernst Sachs et elektrisk loddejern svarende til American Electrical Heater Company jern.

Typer

Loddejern i brug

Enkelt jern

Til elektrisk og elektronisk arbejde bruges et lavt strømjern, en effektværdi mellem 15 og 35  watt . Højere vurderinger er tilgængelige, men kører ikke ved højere temperatur; i stedet er der mere varme til rådighed til at lave loddede forbindelser til ting med stor termisk kapacitet , for eksempel et metalchassis. Nogle strygejern er temperaturkontrollerede, kører ved en fast temperatur på samme måde som en loddestation, med højere effekt tilgængelig til samlinger med stor varmekapacitet. Enkle jern kører ved en ukontrolleret temperatur bestemt af termisk ligevægt ; ved opvarmning af noget stort falder deres temperatur.

Trådløst jern

Små strygejern, der opvarmes af et batteri, eller ved forbrænding af en gas, såsom butan i en lille selvstændig tank, kan bruges, når der ikke er elektricitet tilgængelig, eller der er behov for trådløs drift. Den driftstemperatur af disse jern er ikke reguleret direkte; gasjern kan ændre strøm ved at justere gasstrømmen. Gasdrevne jern kan have udskiftelige tips herunder forskellige størrelse loddespidser, varm kniv til udskæring af plastmaterialer, miniature blow-fakkel med en varm flamme, og små varmluftblæser til applikationer krympning varmekrympende slange.

Temperaturstyret loddejern

Enkle loddejern når en temperatur bestemt af termisk ligevægt, afhængig af strømtilførsel og afkøling fra miljøet og de materialer, det kommer i kontakt med. Jerntemperaturen falder, når den er i kontakt med en stor masse metal, f.eks. Et chassis; et lille jern vil miste for meget temperatur til at lodde en stor forbindelse. Mere avancerede strygejern til brug i elektronik har en mekanisme med en temperatursensor og metode til temperaturkontrol for at holde spidsens temperatur stabil; mere strøm er tilgængelig, hvis en forbindelse er stor. Temperaturregulerede strygejern kan være fritstående eller kan omfatte et hoved med varmeelement og spids, der styres af en base kaldet en loddestation, med styrekredsløb og temperaturjustering og undertiden display.

En række forskellige midler bruges til at styre temperaturen. Den enkleste af disse er en variabel effektstyring, ligesom en lysdæmper , som ændrer jernets ligevægtstemperatur uden automatisk at måle eller regulere temperaturen. En anden type system bruger en termostat , ofte inden i strygejernets spids, som automatisk tænder og slukker for elementet. En termisk sensor, såsom et termoelement, kan bruges i forbindelse med kredsløb til at overvåge spidsens temperatur og justere den effekt, der leveres til varmeelementet for at opretholde en ønsket temperatur. I nogle modeller er firmwaren til styrekredsløbet gratis software, der kan ændres af slutbrugeren.

En anden tilgang er at bruge magnetiserede lodningstip, der mister deres magnetiske egenskaber ved en bestemt temperatur, Curie -punktet . Så længe spidsen er magnetisk, lukker den en kontakt for at levere strøm til varmeelementet. Når den overstiger designtemperaturen, åbner den kontakterne og afkøles, indtil temperaturen falder nok til at genoprette magnetiseringen. Mere komplekse Curie-punkt-jern cirkulerer en højfrekvent vekselstrøm gennem spidsen ved hjælp af magnetisk fysik til direkte varme kun hvor spidsens overflade falder under Curie-punktet.

Lodde station

Temperaturstyret loddemetal

En loddestation har en temperaturkontrol og består af en elektrisk strømforsyning, styrekredsløb med mulighed for brugerjustering af temperatur og display, og et loddejern eller loddehoved med en spids temperaturføler. Stationen vil normalt have et stativ til det varme jern, når det ikke er i brug, og en våd svamp til rengøring. Det bruges mest til lodning af elektroniske komponenter. Andre funktioner kan kombineres; for eksempel kan en omarbejdningsstation , hovedsagelig til overflademonterede komponenter , have en varmluftspistol , vakuumopsamlingsværktøj og et loddehoved; en aflodningsstation vil have et aflodningshoved med vakuumpumpe til aflodning af gennemgående huller og et loddejernhoved.

Loddepincet

Loddepincet i brug

Til lodning og aflodning af små overflademonterede komponenter med to terminaler, såsom nogle led, modstande, kondensatorer og dioder, kan der anvendes loddepincet; de kan enten være fritstående eller styres fra en loddestation. Pincetten har to opvarmede spidser monteret på arme, hvis adskillelse kan varieres manuelt ved forsigtigt at klemme mod fjederkraft, som simpel pincet ; spidserne påføres komponentens to ender. Hovedformålet med loddepincetten er at smelte loddetin på det korrekte sted; komponenter flyttes normalt med en enkel pincet eller vakuumopsamling.

Varm kniv

En varm kniv er en form for loddejern udstyret med et tveægget blad, der er placeret på et varmeelement. Disse værktøjer kan nå temperaturer på op til 1.000 grader Fahrenheit (538 grader Celsius), hvilket giver mulighed for udskæringer af stof og skummaterialer uden at bekymre sig om floss eller perler. Varme knive kan bruges i bil-, skibs- og tæppeopgaver samt andre industrielle og personlige formål.

Står

Loddejernstativ

Et loddejernstativ holder jernet væk fra brændbare materialer og kommer ofte også med en cellulosesvamp og flusspotte til rengøring af spidsen. Nogle loddejern til kontinuerlig og professionel brug kommer som en del af en loddestation, som gør det muligt at justere spidsens nøjagtige temperatur, holde den konstant og til tider vises.

Tips

Valg af et loddetip på Wikibooks

Brugt belagt spids med rester af loddeflux

De fleste loddejern til elektronik har udskiftelige spidser, også kendt som bits , der varierer i størrelse og form til forskellige typer arbejde. Almindelige spidsformer omfatter: skråkant (også kaldet " hov ", især hvis den har konkavitet), mejsel og konisk .

Pyramidespidser med et trekantet fladt ansigt og mejselspidser med et bredt fladt ansigt er nyttige til lodning af metalplader . Fine koniske eller tilspidsede mejselspidser bruges typisk til elektronikarbejde. Tipsene kan være lige eller have en bøjning. Der er tilgængelige konkave eller transporterende spidser med et mejselflade med en konkav brønd i det flade ansigt til at rumme en lille mængde lodde. Spidsvalg afhænger af arbejdstypen og adgangen til leddet; lodning af 0,5 mm pitch overflademonterede IC'er, for eksempel, er ganske anderledes end lodning af en gennemgående hulforbindelse til et stort område. Det siges, at en konkav spidsbrønd hjælper med at forhindre bro mellem tætte ledninger; forskellige former anbefales for at korrigere bro, der er sket. På grund af patentrestriktioner tilbyder ikke alle producenter konkave tips overalt; især er der restriktioner i USA.

Ældre og meget billige strygejern bruger typisk en bar kobberspids, som er formet med en fil eller sandpapir. Dette opløses gradvist i loddet og lider grobning og erosion af formen. Kobberspidser arkiveres undertiden, når de er nedslidte. Jern- forgyldt kobber tip er blevet stadig mere populært siden 1980'erne. Fordi jern ikke let opløses af smeltet loddemetal, er den belagte spids mere holdbar end en bare kobber, selvom det til sidst vil slides og skal udskiftes. Dette er især vigtigt, når der arbejdes ved de højere temperaturer, der er nødvendige for moderne blyfrie lodere. Massive jern- og stålspidser bruges sjældent, fordi de lagrer mindre varme, leder det dårligt, og rust kan bryde varmeelementet.

Jernbelagte spidser kan indeholde et lag nikkel mellem kobberkernen og jernoverfladen. En forniklet forkromning kan bruges længere tilbage fra selve spidsen, da lodning ikke klæber godt til dette materiale: dette undgår loddemetning, der befugter dele af spidsen, hvor det ville være uønsket.

Nogle tips har en varmelegeme og en termoelementbaseret temperatursensor indlejret for at lette en mere præcis temperaturkontrol (f.eks. TS100 og T12).

Rengøring

Når jernspidsen oxiderer og brændt flux ophobes på den, fugter loddetin ikke længere spidsen, hvilket hæmmer varmeoverførsel og gør lodning vanskelig eller umulig; spidser skal rengøres regelmæssigt under brug. Sådanne problemer sker med alle former for lodning, men er meget mere alvorlige med blyfrie lodninger, der er blevet udbredt inden for elektronikarbejde, som kræver højere temperaturer end lodder, der indeholder bly. Frilagt jernplettering oxiderer; hvis spidsen holdes fortinnet med smeltet loddemetal, hæmmes oxidation. En ren, ikke -oxideret spids fortinnes ved at påføre lidt loddemiddel og flux.

En våd lille svamp, der ofte leveres med loddeudstyr, kan bruges til at tørre spidsen af. Til blyfri lodning kan der bruges en lidt mere aggressiv rengøring med messingspåner. Loddeflux hjælper med at fjerne oxid; jo mere aktiv flux desto bedre rengøring, selvom sur flux anvendt på printkort, der ikke omhyggeligt rengøres, vil forårsage korrosion. Et tip, der rengøres, men ikke tages tilbage, er modtageligt for oxidation.

Loddejernspidser er lavet af en kobberkerne belagt med jern. Kobberet bruges til varmeoverførsel, og jernbelægningen bruges til holdbarhed. Kobber tæres meget let og spiser spidsen væk, især ved blyfrit arbejde; jern er det ikke. Rengøringstip kræver fjernelse af oxid uden at beskadige jernbelægningen og udsætte kobberet for hurtig korrosion. Anvendelse af loddetin, der allerede indeholder en lille mængde kobber, kan bremse korrosion af kobberspidser.

I tilfælde af alvorlig oxidation, der ikke kan fjernes ved skånsomere metoder, kan slibning med noget hårdt nok til at fjerne oxid, men ikke så hårdt at ridse jernpladen, bruges. En messingtrådskrabber, børste eller hjul på en bænkesliber kan bruges med omhu. Sandpapir og andre værktøjer kan bruges, men vil sandsynligvis beskadige belægningen.

Elektrostatisk afladning

Ikke alle loddejern er ESD-sikre.

Selvom nogle producenters netdrevne modeller er bygget med elementakslen (og dermed spidsen) elektrisk forbundet til jorden via jernets netledning, kan andre modeller spidser flyde ved vilkårlige spændinger, medmindre der bruges en ekstra jordledning.

Se også

Referencer