Indukcyjne stacje lutownicze

Indukcyjne stacje lutownicze są stacjami kontaktowymi. Zasada działania lutownicy indukcyjnej została opisana w artykule „Lutownice elektryczne: rodzaje i konstrukcje”. Krótko mówiąc, zasada działania lutownicy indukcyjnej jest następująca.

Pręt lutowniczy ma powłokę ferromagnetyczną, wokół cewki nawinięta jest cewka indukcyjna. Prostokątne oscylacje o wysokiej częstotliwości (470 kHz) są podawane do cewki, która wytwarza prądy wirowe, prądy Foucaulta w powłoce ferromagnetycznej. Ze względu na straty w ferromagnesie jest on podgrzewany, co trwa do momentu, aż temperatura osiągnie punkt Curie, w którym zanikają właściwości magnetyczne ferromagnesu, i ogrzewanie się kończy.

Wszystkie stacje lutownicze indukcyjne działają na tej zasadzie, z wyjątkiem być może wyjątkiem chińskich, które zostaną omówione później. Sama metoda nazywa się Smart Heat, co można przetłumaczyć jako „smart heat”. Wynalazcą tej metody jest amerykańska firma Metcal, która nadal jest jednym z głównych producentów stacji lutowniczych indukcyjnych.

Lutownice indukcyjne ulegają poprawie

Stacja lutownicza MX-5000

Częstotliwość 470 kHz jest obecnie uważana za zmniejszoną, ponieważ najlepsze, najbardziej zaawansowane, indukcyjne stacje lutownicze mają częstotliwość generatora aż 13 + MHz! Uderzającym przykładem takiej stacji jest system lutowania najwyższego poziomu METCAL MX-5000. Jego wygląd pokazano na rycinie 1.

Rysunek 1. Indukcyjna stacja lutownicza MX-5000

Tak wysoka częstotliwość pozwala nie tylko zmniejszyć rozmiar narzędzia lutowniczego, co można oszacować na podstawie rysunku 1, ale także poprawić jego właściwości operacyjne. Stacja MX-5000 ma drugi kanał, który służy do podłączenia pęsety termicznej, co znacznie rozszerza możliwości stacji.

Wymiary grotu lutownicy są tak małe, że może pojawić się pytanie, ale w jaki sposób gromadzone jest w nim ciepło? W końcu wystarczy dotknąć miejsca lutowania takim miniaturowym żądłem, ponieważ natychmiast się ochładza. Okazuje się, że wszystko różni się nieco od zwykłych lutownic.

Końcówka lutownicy indukcyjnej prawie nie gromadzi ciepła, masa jest zbyt mała i ochładza się po dotknięciu punktu lutowania. Ale stabilizacja punktu Curie zostaje uruchomiona, a samo żądło i miejsce lutowania szybko się nagrzewają. Moc lutownicy jest samoregulująca, wyświetlacz mocy jest pokazany na panelu informacyjnym pokazanym na rysunku 2. Należy również zauważyć, że na panelu przednim nie ma żadnych pokręteł i przycisków do ustawiania temperatury, wszystko dzieje się automatycznie w punkcie Curie.

Rysunek 2. Wyświetlacz stacji lutowniczej MX-5000

Gdy pręt lutowniczy ostygnie poniżej punktu Curie, właściwości magnetyczne zostają przywrócone proporcjonalnie do różnicy temperatur. Im większa ta różnica, tym większa szybkość nagrzewania i odwrotnie, im mniejsza różnica, tym wolniejsze nagrzewanie, moc jest automatycznie dostosowywana.

Ten algorytm bardzo przypomina Działanie regulatora PIDTemperatura końcówki jest utrzymywana bardzo dokładnie. W końcu punkt Curie jest prawem fizycznym, a ty nie będziesz sprzeczny z prawem. Jeśli potrzebujesz innej temperatury lutowania, musisz użyć żądła z innym punktem Curie. Potwierdzając te słowa, możesz przynieść zdjęcie z charakterystyką techniczną stacji MX-5000.

Rysunek 3. Charakterystyka techniczna stacji MX-5000

Do temperatury roboczej lutownica indukcyjna rozgrzewa się w ciągu zaledwie 1 ... 2 sekund, co pozwala ją wyłączyć, gdy znajduje się na stojaku: nie mieli czasu, aby doprowadzić lutownicę do miejsca lutowania, ale jest już gorąca! Zapewnia to nie tylko oszczędność energii, ale także znaczny wzrost żywotności pręta lutowniczego.

Jeśli w pierwszych modelach lutownic indukcyjnych zastosowano pręt lutowniczy umieszczony we wkładzie, teraz stosuje się osobne wymienne groty, których liczba jest po prostu ogromna. Zestaw wymiennych końcówek pokazano na rycinie 4.

Rysunek 4. Zestaw wymiennych końcówek do MX-5000

Oczywiście, te użądlenia nie są proste, ale mają punkt Curie. Istnieje kilka zestawów użądleń o różnych temperaturach: 500, 600, 700 i 800 w skali Fahrenheita (lub odpowiednio 260, 315, 352 i 370 stopni Celsjusza). Temperatury te zależą od składu chemicznego lutowia, od stopu, z którego jest wykonany.

Temperatura Curie dla żelaza wynosi 700 ˚C, dla niklu 358 ˚C. Żadna z tych temperatur nie nadaje się do lutowania, dlatego do stopu dodaje się pierwiastki ziem rzadkich, zdolne do obniżenia temperatury Curie uzyskanego stopu o dowolną ilość. Na przykład w gadolinie zawierającym pierwiastki ziem rzadkich temperatura Curie ma tylko 16 ° C.

Opowieść o tej stacji lutowniczej będzie całkowicie niekompletna, jeśli nie zostanie uzupełniona innym rysunkiem.

Rysunek 5. Stacja lutownicza Dream ...

Komentarze, jak mówią, są niepotrzebne. Tylko Pentagon mógł sobie pozwolić na takie stacje lutownicze, ponieważ dla amerykańskiego wojska niezawodność elektroniki jest przede wszystkim.

Chińskie stacje indukcyjne

Chińczycy też tutaj dojrzewali. Dobre i relatywnie tanie stacje lutownicze indukcyjne są produkowane przez chińską firmę Quick. Jednak w przeciwieństwie do METCAL chińscy inżynierowie poszli własną drogą. Nie zaczęli gotować stopów z punktem Curie, po prostu zrobili nagrzewnicę indukcyjną i nakazali stabilizację temperatury jednostka elektroniczna termoparyjak w konwencjonalnych stacjach lutowniczych. Jedna z chińskich stacji indukcyjnych pokazano na rycinie 6.

Rysunek 6. Stacja lutownicza Quick-203

W wyniku tego rozwoju możliwe było uzyskanie ultraszybkiego ogrzewania ze stabilizacją temperatury, podczas gdy cena urządzenia stała się znacznie niższa niż w przypadku stacji METCAL, być może z niewielkim spadkiem jakości. Ale obecnie chińskie stacje lutownicze indukcyjne są szeroko stosowane przez różne firmy na swoich liniach produkcyjnych, na przykład w RIGOL.

Stacje szybkiego lutowania indukcyjnego firmy stopniowo zyskują popularność wśród miłośników elektroniki, ponieważ nie jest przypadkiem, że stacje Quick-203 są już dostępne w sklepach internetowych za mniej niż osiem tysięcy rubli. Uważa się, że ci, którzy stale zajmują się naprawą nowoczesnej elektroniki wykonanej w technologii bezołowiowej, docenią wszystkie możliwości tych stacji lutowniczych.

Boris Aladyshkin