焊锡一体化电烙铁设计

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　　摘  要：传统电烙铁使用时需要两只手一起操作，焊接中容易出现虚焊、包焊、烫手等问题，本设计对传统电烙铁进行了改进，采用储存、推送式热融焊锡的方式将焊锡和烙铁头相结合进行设计，利用开关控制电机控制推送焊锡，从而达到单手进行焊接的目的，可为广大从事电子方面的爱好者提供参考。
　　关键词：储存式;焊接;焊锡一体化
　　中图分类号：TG43         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）09-0027-02
　　Abstract： The traditional electric soldering iron needs two hands to operate together， and the problems of virtual welding， package welding and hot hand are easy to appear in welding. This design improves the traditional electric soldering iron. The combination of solder and iron tip is designed by the way of storing and pushing hot-melt solder， and the solder is controlled by switch control motor to push solder， so as to achieve the purpose of soldering with one hand， which can provide reference for the majority of enthusiasts engaged in electronics.
　　Keywords： storage; welding; solder integration
　　電烙铁在电子产品制造、产品测试、调试返修等方面发挥着不可或缺的作用，但市面上传统电烙铁主要是圆筒式的不可单手操作焊接的电烙铁，由于不可单手焊接，电子元器件不能可靠固定，使得在使用中存在工作效率低;上锡过程中烙铁与锡丝接触不稳，容易虚焊;焊锡丝使用过程中，使用时间达到一定长度，容易出现烫手、焊锡丝气味过大;人体靠近时，还会出现影响工作人员身体，降低工作效率等问题，本文提出了焊锡一体化电烙铁的设计方案，将锡丝与电烙铁结合，有效地避免以上问题，提高使用效率和安全。
　　1 焊锡一体化电烙铁的特点
　　本设计的主要目的是实现单手焊接，空出一只手用来固定元器件。为此电烙铁需要焊接头和焊锡合为一体，则设计中要考虑焊锡如何出来，主要包括先融后焊和储压出锡两部分的设计。先熔后焊的设计解放了一只手，这样可以用这只手固定元器件，防止虚焊，并且受热均匀;储压出锡采用内部融锡的方式，这样只要达到锡的熔点约80摄氏度就可以，普通的电烙铁需要300度以上才能融化焊锡丝，所以在功率上比普通电烙铁低很多，隔热保温层也防止热量外散，控制了使用环境温度，保护了操作者，提高了操作安全性。
　　2 焊锡一体化电烙铁基本结构和原理
　　焊锡一体化电烙铁的整体设计如图1所示。该设计主要包括焊锡储存、焊锡推送、防护隔热等部分的设计。
　　焊锡储存部分设计是利用一根耐高温的中空双层管，内层直径大约为1毫米，能够容许焊锡丝通过，采用直径为0.3到0.8毫米的焊锡丝，外层直径大约1.3毫米，用于保温、隔热，两层中间插入电热丝，用于加热融化锡丝，如图2所示。电热丝的电阻随温度升高而阻值增大的关系将负载电烙铁芯的电阻值作为温度传感器使用从而实现恒温控制的设计目的。
　　焊锡推送部分设计是把焊锡丝从中空通道尾部送进去，利用小电机提供动力，当电机转动时，在电机与齿轮之间装两个弹簧，当不需要储存焊锡的时候，电机和齿轮之间因为有弹簧，所以齿轮不能动，当需要焊锡的时候，用大拇指按压装置，让齿轮与电机齿轮啮合，推动进入中空管。这时电机带动齿轮，利用齿轮旋转使杠杆挤压弹簧，推动焊锡丝向电烙铁头的方向运动，如图3所示。在靠近焊点处融化并流出，滴落在焊点上。不需要焊接的时候，小电机停转，小电机可以通过电池供电。控制小电机的采用非自复式按钮控制，如图4所示。
　　电烙铁采用长寿命烙铁头，它是在铜基体表面镀上一层铁、镍、铬或铁镍合金。这种镀层不仅耐高温，而且具有良好沾锡性能。烙铁头选择的形状应与焊接点的大小及焊点的密度相适应，一般应选择头部截面是圆形的，一般不宜选择头部截面是扁形的烙铁头避免焊接中出现各种不良状况，如锡尖、包焊、裂锡、少锡、锡多、短路等。通过该设计可空出一只手，专用于控制电子元件和电路板，防止抖动和虚焊。
　　3 使用方法
　　设计的电烙铁在使用时，先将焊锡丝从中空管的尾部送入，然后通过非自复式开关利用小电机送到加热管中，通过加热焊锡融化并推送到烙铁头部，便可进行焊接。在焊接的过程中，只需要将烙铁头对准焊点焊接就可以了。
　　4 结论
　　该设计具有使用简单、方便、可单手完成焊接，从而空出一只手来固定电子元器件。其成本低廉，功能实用、成本低等优点，采用储存注入式焊接，让焊锡丝线融后焊接，提高了焊接效率和质量，降低了虚焊、包焊等的概率，具有一定的实用性，为广大电子爱好者提供了参考。
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