En lödkolv är ett handverktyg som används vid förtenning och lödning för att värma upp delar, flussmedel , smälta lod och föra det till kontaktplatsen för delarna som ska lödas.
Den fungerande delen av en lödkolv, vanligen kallad spetsen , värms upp av en låga (som från en blåslampa ) eller en elektrisk ström .
Vid montering av elektriska apparater och elektroniska enheter i industri- och laboratorieförhållanden används lödstationer, som ger ytterligare möjligheter och bekvämligheter för lödning, först och främst temperaturkontroll av lödkolvspetsen med möjligheten att snabbt ställa in olika temperaturvärden. Dessutom finns lödstationer för lödning med varmluft eller infraröd strålning , demontering av delar (utrustade med lödsug), med anordningar för automatisk eller halvautomatisk tillförsel av lod och flussmedel, etc.
Många lödkolvar med intern värmare är baserade på ett miniatyrresistivt värmeelement placerat i ett hål inuti spetsen. Således är det så nära lödpunkten som möjligt och värmeförlusten minimeras. Ofta används en filmvärmare på ett keramiskt substrat som ett värmeelement, placerat i ett förseglat hölje tillverkat av värmeledande keramik. Fördelarna med en sådan värmare är en lång livslängd och pålitlig isolering av spetsen från värmekretsen. Sådana lödkolvar är vanligtvis utrustade med en inbyggd temperatursensor och används som en del av lödstationer.
Utformningen av den vanligaste versionen av en elektrisk lödkolv i vardagen är ett metallhölje utrustat med ett plast- eller trähandtag, i vilket ett rörformigt värmeelement (värmare) är placerat. En utbytbar, vanligtvis kopparstav ("sting") placeras inuti värmaren i ena änden, vässad i den ände som sticker ut utåt under en kon eller dihedral vinkel . Änden av sticket är arbetsänden, förtennad.
Värmaren är en tråd gjord av nikrom eller annan legering med hög resistivitet och motståndskraft mot oxidation vid hög temperatur inlindad i glimmerskiva lindad runt ett keramiskt eller metallrör .
Moderna lödkolvar av denna typ använder ibland en filmvärmare avsatt på en keramisk rörformig bas, eller en keramisk volymvärmare. Värmaren är ansluten till en strömförande ledning som går genom handtaget och ansluten till elnätet eller nedtrappningstransformatorn .
Det finns en designvariant där en metallkärna placeras inuti värmeelementet, försedd med ett gängat hål i vilket ett utbytbart stick skruvas in.
Arbeta med en lödkolvEfter att ha slagits på och värmt änden av spetsen över smälttemperaturen för lodet (ca 5-6 minuter) är lödkolven redo att användas.
Före lödning appliceras ett flussmedel på platsen som ska sammanfogas , vilket löser upp oxidfilmer på ytan av delarna, vilket säkerställer bättre vätning av metallytan med lod.
Som flussmedel för lödning av små delar gjorda av koppar och kopparbaserade legeringar används ofta förtennade ståldelar, kolofonium eller dess alkohollösning. För andra metaller och legeringar kan andra (aktiva) flussmedel användas, till exempel ortofosforsyra eller en vattenlösning av zinkklorid . Efter lödning med användning av aktiva flussmedel tvättas den lödda sömmen noggrant från flussrester för att undvika korrosion .
Vid lödning av elektroniska (till exempel tryckta kretskort) och elektriska enheter används inte aktiva flussmedel, eftersom även spår av ett otvättat flussmedel, på grund av dess elektriska ledningsförmåga och hygroskopicitet, helt kan störa enhetens funktion. Vid lödning av dessa enheter används icke-ledande flussmedel, de mest populära är kolofonium eller alkohol -kolofoniumflux.
När du först sätter på en ny lödkolv som inte varit påslagen tidigare ryker den med en karakteristisk brännlukt, som försvinner efter några minuter. Detta är inte ett fel och beror på blekningen av den självhäftande tejpen eller det självhäftande lagret som användes för att limma glimmerskivorna under tillverkningen av värmaren och spår av fett på delarna av lödkolven. Vissa typer av produkter täcks med en speciell färg under tillverkningsprocessen, som skyddar metallhöljet från korrosion under lagring i distributionsnätet och i lager. Sådan färgning avlägsnas lätt efter initial uppvärmning.
Effekten och driftstemperaturen på spetsen på vissa lödkolvar sjunker något med tiden, eftersom ytoxidation av värmeelementtråden inträffar, vilket orsakar en minskning av dess tvärsnitt. För att kompensera för detta är trådens diameter vid tillverkningen av lödkolven initialt vald något stor , och för att bibehålla den önskade temperaturen, med ansvarsfull lödning, använder de en extern spänningsregulator, till exempel en autotransformator eller en reostat, eller termostat spetsen med en temperaturregulator.
En pulslödkolv är en av varianterna av ett hushållslödkolv, det är ett pistolformat verktyg, i slutet av vilket det finns 2 elektriska kontakter och nästan alltid en belysningskälla för lödzonen. Kontakterna är anslutna till sekundärlindningen av en transformator som är placerad i lödkolvens kropp, och denna lindning har bara 1 eller 2 varv tjock koppartråd. På kontaktklämmorna fästs en bit tjock (1-2 mm) koppartråd 3-5 cm lång, som är både ett värmeelement och en lödkolvspets. När verktyget slås på med en nyckel placerad på kroppen, värmer den sekundära lindningsströmmen, som når flera tiotals ampere, snabbt, på några sekunder, koppartråden till driftstemperatur. I impulslödkolvar, istället för en massiv transformator som arbetar med en industriell frekvens (50-60 Hz ), används en pulselektronisk omvandlare med en omvandlingsfrekvens på tiotals kHz, vilket gör det möjligt att minska deras vikt och dimensioner och göra deras användning mycket bekvämare.
I induktionslödkolvar värms spetsen genom att inducera elektriska strömmar i den av ett högfrekvent elektromagnetiskt fält skapat av en induktorspole. Inuti spetsen finns en ferromagnetisk kärna, som värms upp på grund av hysteresförluster och, i mindre utsträckning, på grund av virvelströmmar (Foucault-strömmar) . I sådana lödkolvar värms bara spetsen upp, vilket gör att du kan göra lödkolven extremt lätt och miniatyr. Termisk stabilisering av sådana lödkolvar kan utföras både på traditionellt sätt (med användning av ett termoelement eller termistor i termisk kontakt med spetsen), och genom att välja ett ferromagnetiskt kärnmaterial med en Curie-temperatur som är lika med den erforderliga temperaturen på spetsen. I det senare fallet, efter att ha nått Curie-temperaturen , förlorar kärnan sina ferromagnetiska egenskaper och energitillförseln på grund av ommagnetiseringen av kärnan stannar nästan helt.
Lödkolvar med låg effekt (5-40 W ) används vanligtvis för att löda elektroniska komponenter med lågsmältande tenn-bly- lod ; Detta är elektrikerns och elektromekanikerns huvudverktyg.
Kraftfulla elektriska lödkolvar (100 eller mer watt) används för lödning och förtenning av massiva delar.
Termisk stabilisering av spetsen tillåter användning av lödkolvar med hög (50-100 W eller mer) effekt och vid lödning av elektroniska komponenter utan risk för överhettning - detta är användbart när du arbetar med flerskiktiga kretskort, montering av komponenter med tjocka ledningar, och även vid demontering av multi-lead IC .
Lödkolvar för montering och reparation av elektroniska enheter är ofta gjorda för låga driftsspänningar, från 12 till 42 V. Den vanligaste spänningsförsörjningen för lågspänningslödkolvar är 36 V, för närvarande används oftare 42 V. Lågspänningslödkolven matas genom en nedtrappningstransformator. Huvudorsaken till utvecklingen av lågspänningslödkolvar uppstod i samband med behovet av att ge skydd mot elektriska stötar till operatören i händelse av ett nödstopp eller skada på värmeelementets isolering.
Det andra, inte mindre viktiga skälet är att den reducerade spänningen avsevärt minskar sannolikheten för skada på elektroniska halvledarkomponenter av kapacitiva pickuper, vars amplitud på spetsen av en konventionell 220 V lödkolv når tiotals eller till och med 150 volt, även med utmärkta värmare isolering. Användningen av isoleringstransformatorer 220 V / 220 V i kombination med 220 V lödkolvar för galvanisk isolering från nätverket har inte hittat någon bred spridning. Fördelarna med lågspänningslödkolvar inkluderar deras större hållbarhet och underhållsbarhet jämfört med 220-volts lödkolvar (värmeelementet i nikromlödkolvar lindas med ett mindre antal varv med en tråd med större diameter).
De flesta lågspänningslödkolvar säljs komplett med en transformatorströmförsörjning: tillverkare kallar dem nätverkstransformatorlödkolvar . Några av deras varianter av impulslödkolvar är ett pistolgrepp med en nätverkstransformator monterad på den. Dess sekundära lindning är bara ett eller två varv av tjock koppartråd. Ett sting-värmeelement är anslutet till ändarna av denna lindning. Transformatorns primärlindning är ansluten till nätverket endast för lödningstiden, med hjälp av en knapp-nyckel. Till utseendet liknar sådana nätverkstransformatorlödkolvar med intermittent drift mycket mer moderna pulsade lödkolvar, som kännetecknas av närvaron av en högfrekvensomvandlare.
För maximalt skydd mot elektriska stötar, såväl som statisk elektricitet och elektromagnetisk störning, är lödkolvsspetsar jordade i vissa fall, vilket utjämnar potentialerna för spetsen, arbetsytan, monterad struktur och operatören (för att jorda människokroppen, ett jordningsarmband används, ansluten via ett skyddande strömbegränsande motstånd med en nominell ca 1 MΩ ).
Du bör varnas för ett vanligt misstag: att driva lödkolven när du arbetar med elektroniska enheter från en tyristorspänningsregulator - dimmer . Utspänningen från en sådan regulator har en icke-sinusformad form med branta fronter vid ögonblicken av tyristoröppning, och har därför en hög nivå av högfrekventa övertoner. Detta leder till uppkomsten av högamplitudspänningspulser på spetsen (kapacitiv pickup genom kapacitansvärmaren - spets), vilket kan inaktivera många halvledarenheter och mikrokretsar, särskilt för enheter med en isolerad grind.
Det ökar också sannolikheten för nedbrytning av isoleringen mellan lödkolvens värmeelement och spetsen, särskilt om det är glimmer.