RU2045378C1

RU2045378C1 - Electric soldering iron

Info

Publication number: RU2045378C1
Authority: RU
Inventors: В.В. Хрипунов; Л.А. Головачев; А.Б. Липчанский; Г.Г. Нечаев
Original assignee: Татаренко Алексей Михайлович
Priority date: 1992-05-14
Filing date: 1992-05-14
Publication date: 1995-10-10

Abstract

FIELD: soldering. SUBSTANCE: inner and outer sides of hollow soldering iron 1 made of an aluminum alloy are coated with alumooxide. The space between heater 2 and housing 1 is filled with heat conducting insulated powder material 3. Copper working tip 10 is screwed in the housing. The tip is coated with brass. The contact side of the housing thread is coated with alumooxide. EFFECT: enhanced reliability and convenience. 2 dwg

Description

Изобретение относится к пайке и может быть использовано в радиотехнической, электротехнической промышленности и приборостроении. The invention relates to soldering and can be used in the radio engineering, electrical industry and instrumentation.

Известен электрический паяльник [1] содержащий медное жало, плотно контактирующее с внутренней поверхностью керамической трубки, на поверхность которой нанесен нагреватель в виде резистивного покрытия, корпус, ручку. Known electric soldering iron [1] containing a copper tip, tightly in contact with the inner surface of the ceramic tube, the surface of which is coated with a heater in the form of a resistive coating, a housing, a handle.

Недостатком устройства является низкая долговечность паяльника из-за того, что при нагреве медного жала до температуры 200-400^оС керамическая трубка, плотно прилегающая к медному жалу будет трескаться, что в конечном итоге приведет к нарушению целостности нагревательного элемента.A disadvantage of the device is a low durability soldering due to the fact that when heated to a temperature of the copper tip 200-400 ^C. ceramic tube, tightly adjoining the copper sting will crack, which will ultimately lead to a breach of the integrity of the heating element.

Наиболее близким аналогом является электрический паяльник, содержащий корпус, ручку, нагревательный элемент в виде спирали, рабочий наконечник, закрепленный в корпусе с помощью резьбового соединения, при этом пространство между нагревательным элементом и корпусом заполнено теплопроводящим материалом [2] Однако указанный паяльник обладает следующими недостатками: использование однотипных материалов (имеется в виду обладающих высокой теплопроводностью) для корпуса и наконечника паяльника приводит к "пригоранию" наконечника к корпусу и невозможной замене наконечника без его разрушения, либо деформации, что существенно снижает долговечность паяльника. The closest analogue is an electric soldering iron containing a housing, a handle, a heating element in the form of a spiral, a working tip fixed to the housing by means of a threaded connection, while the space between the heating element and the housing is filled with heat-conducting material [2] However, this soldering iron has the following disadvantages: the use of the same type of materials (meaning having high thermal conductivity) for the body and tip of the soldering iron leads to a "sticking" of the tip to the body Replacement tip impossible without destruction or deformation, which significantly reduces the longevity of handpiece.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности и долговечности паяльника, повышение удобства пользования. The problem to which the invention is directed, is to increase the reliability and durability of the soldering iron, to improve usability.

Поставленная задача достигается тем, что в электрическом паяльнике, содержащем нагревательный элемент, рабочий наконечник, корпус, ручку, корпус имеет алюмооксидное покрытие на наружной и внутренней поверхности, пространство между нагревательным элементом и корпусом заполнено теплопроводящим порошковым материалом, на рабочий наконечник нанесено латунное покрытие, для соединения корпуса с рабочим наконечником выполнена резьба с частичным алюмооксидным покрытием резьбы корпуса. The task is achieved in that in an electric soldering iron containing a heating element, a working tip, a housing, a handle, a housing has an alumina coating on the outer and inner surfaces, the space between the heating element and the housing is filled with heat-conducting powder material, a brass coating is applied to the working tip, for the connection of the housing with the working tip made thread with a partial alumina coating of the thread of the housing.

Выполнение корпуса с алюмооксидным покрытием, обладающим электроизоляционными и износоустойчивыми свойствами, позволяет избавиться от остродефицитных и экологически вредных серийно применяемых в подобных изделиях материалов (асбест, слюда), что повышает надежность и долговечность и кроме того снижает массогабариты. Наличие на внутренней поверхности корпуса алюмооксидного покрытия, обладающего хорошими теплопроводящими свойствами, позволяет теплу практически без потерь (так как малы тепловые сопротивления на разделе поверхностей) передаваться к менее нагретому наконечнику паяльника. The implementation of the housing with an alumina coating, which has electrical insulating and wear-resistant properties, allows you to get rid of severely deficient and environmentally harmful materials used in such products (asbestos, mica), which increases reliability and durability and, in addition, reduces weight and size. The presence of an alumina coating on the inner surface of the casing, which has good heat-conducting properties, allows heat to be transferred to the less heated tip of the soldering iron almost without loss (since the thermal resistance at the surface section is small).

Заполнение пространства между нагревательным элементом и корпусом порошковым, теплопроводным и электроизоляционным материалом, улучшило теплопередачу по всей поверхности нагрева- тельного элемента, избавило от возможности локального перегрева нагревательного элемента, ограничило контакт нагревательного элемента с воздухом, что защитило его от окисления и увеличило надежность и долговечность нагревательного элемента. Кроме того наличие заполнения между нагревателем и корпусом позволило снизить мощность нагревателя, так как предлагаемое заполнение имеет конечную величину теплопроводности, т.е. является как бы термоаккумулирующим веществом. Как правило процесс пайки носит кратковременный характер. За это время при отдаче тепла наконечником паяемой детали происходит снижение температуры наконечника. По законам термодинамики тепло, аккумулированное в порошковом заполнителе, начинает передаваться к менее нагретому наконечнику и тем самым поддерживает его температуру. В это же время работает нагревательный элемент, который передает тепло порошковому заполнителю. За время пайки детали тепла порошкового заполнителя хватает на поддержание температуры наконечника. При окончании процесса пайки порошковый заполнитель является аккумулирующим элементом тепла нагревателя. Наконечник выполнен из меди с латунным покрытием. Благодаря тому, что теплопроводность латуни меньше, чем меди при передаче тепла от корпуса паяльника к концу жала, где непосредственно происходит пайка, наблюдается следующая картина. Наличие больших тепловых сопротивлений на границе медь-латунь препятствует передаче тепла на поверхность жала через латунирование и основной поток тепла проходит через медное жало с наименьшими потерями. Кроме того, латунное покрытие позволяет снизить выгорание меди, увеличив в 2-3 раза долговечность рабочего наконечника. Filling the space between the heating element and the casing with powder, heat-conducting and electrical insulating material, improved heat transfer over the entire surface of the heating element, eliminated the possibility of local overheating of the heating element, limited the contact of the heating element with air, which protected it from oxidation and increased the reliability and durability of the heating element item. In addition, the presence of filling between the heater and the casing made it possible to reduce the power of the heater, since the proposed filling has a finite value of thermal conductivity, i.e. It is like a thermal storage substance. As a rule, the soldering process is short-lived. During this time, when heat is transferred by the tip of the brazed part, the temperature of the tip decreases. According to the laws of thermodynamics, the heat accumulated in the powder aggregate begins to be transferred to the less heated tip and thereby maintains its temperature. At the same time, a heating element is operating, which transfers heat to the powder aggregate. During soldering, the heat of the powder aggregate is sufficient to maintain the temperature of the tip. At the end of the soldering process, the powder aggregate is a heat storage element of the heater. The tip is made of copper with a brass coating. Due to the fact that the thermal conductivity of brass is less than that of copper during heat transfer from the soldering iron body to the end of the tip, where soldering directly occurs, the following picture is observed. The presence of large thermal resistances at the copper-brass interface prevents the transfer of heat to the surface of the tip through brassing and the main heat flow passes through the copper tip with the least loss. In addition, the brass coating allows to reduce the burnout of copper, increasing the durability of the working tip by 2-3 times.

Наличие резьбы в корпусе и на рабочем наконечнике паяльника позволило увеличить площадь теплового контакта без увеличения габаритов узла крепления, что приводит к увеличению скорости теплопередачи и снижению потерь на переходе корпус-наконечник. Резьба на корпусе выполнена с частичным алюмооксидным покрытием. Покрывается 3/4 части высоты зуба резьбы. Данное покрытие обеспечивает быструю замену жала паяльника, так как он пригорает к корпусу лишь на 1/4 поверхности резьбы, а также обеспечивает электрический контакт наконечника с корпусом. The presence of threads in the case and on the working tip of the soldering iron allowed to increase the area of thermal contact without increasing the dimensions of the mount, which leads to an increase in the rate of heat transfer and a decrease in losses at the transition of the case-tip. The thread on the body is made with a partial alumina coating. 3/4 of the height of the thread tooth is covered. This coating provides a quick replacement of the tip of the soldering iron, since it sticks to the body only on 1/4 of the thread surface, and also provides electrical contact between the tip and the body.

На фиг.1 дана конструктивная схема паяльника; на фиг.2 покрытие. Figure 1 is a structural diagram of a soldering iron; figure 2 coating.

Электрический паяльник содержит корпус 1 из алюминиевого сплава с алюмооксидным внутренним и внешним покрытием, нагреватель 2, пространство между нагревателем и корпусом заполнено теплопроводящим электроизоляционным порошковым материалом 3, на корпусе имеется площадка, свободная от алюмооксидного покрытия 4 для электрического контакта с металлической трубкой 5 с фиксацией металлическим кольцом 6, к которой подсоединяется заземляющий провод 7, а трубка вставляется в ручку 8. К нагревателю подсоединены провода питания 9. В корпус вворачивается медное жало (наконечник) 10 паяльника с нанесенным латунным покрытием. Резьба 11 имеет частичное алюмооксидное покрытие 12 (фиг.2). The electric soldering iron contains a housing 1 made of aluminum alloy with an aluminum oxide inner and outer coating, a heater 2, the space between the heater and the housing is filled with heat-conducting electrical insulating powder material 3, on the housing there is a platform free of aluminum oxide coating 4 for electrical contact with the metal tube 5 with metal fixation ring 6, to which the grounding wire 7 is connected, and the tube is inserted into the handle 8. Power wires are connected to the heater 9. Screwing it into the housing etsya copper tip (tip) 10 with solder coated brass coating. The thread 11 has a partial alumina coating 12 (figure 2).

Электрический паяльник работает следующим образом. При подаче питающего напряжения с помощью проводов 9 к нагревателю 2 происходит его разогрев и разогрев теплопроводящего вещества 3. Затем через корпус 1 и резьбу 11 происходит нагрев рабочего наконечника 10 и осуществляется процесс пайки. Electric soldering iron works as follows. When applying the supply voltage using wires 9 to the heater 2, it is heated and the heat-conducting substance 3 is heated. Then, through the housing 1 and thread 11, the working tip 10 is heated and the soldering process is carried out.

Предложенная конструкция паяльника обеспечивает повышенные удобства пользования из-за малых массогабаритов (вес до 70 грамм) при повышенной надежности и долговечности до 5000 ч. The proposed design of the soldering iron provides increased ease of use due to the small mass dimensions (weight up to 70 grams) with increased reliability and durability up to 5000 hours.

Claims

An ELECTRIC soldering iron, comprising a hollow body, a heating element disposed therein, a working tip fixed to the body by means of a threaded connection, a handle, the cavity between the inner surface of the body and the heating element being filled with heat-conducting material, characterized in that the body is made with an aluminum oxide coating on the outer and internal surfaces, a brass coating is applied to the working tip, and the contact surface of the body thread is made with an alumina coating.