Inductie soldeerstations

Inductie soldeerstations zijn stations van het contacttype. Het werkingsprincipe van een inductiesoldeerbout werd in het artikel beschreven "Elektrische soldeerbouten: soorten en ontwerpen". Kort gezegd is het werkingsprincipe van een inductie-soldeerbout als volgt.

De soldeerstaaf heeft een ferromagnetische coating, een inductiespoel is om de staaf gewikkeld. Hoogfrequente rechthoekige oscillaties (470 KHz) worden in de spoel gevoerd, die wervelstromen, Foucault-stromen in de ferromagnetische coating, veroorzaken. Vanwege verliezen in de ferromagneet wordt deze verwarmd, die doorgaat totdat de temperatuur het Curie-punt bereikt, waarop de magnetische eigenschappen van de ferromagneet verdwijnen en de verwarming stopt.

Alle inductiesoldeerstations werken volgens dit principe, behalve misschien met uitzondering van de Chinese, die later zullen worden besproken. De methode zelf wordt Smart Heat genoemd, wat kan worden vertaald als "smart heat". De uitvinder van deze methode is het Amerikaanse bedrijf Metcal, en het is nog steeds een van de belangrijkste fabrikanten van inductie-soldeerstations.

Inductie soldeerbouten verbeteren

Soldeerstation MX-5000

De frequentie van 470 KHz wordt momenteel als verlaagd beschouwd, omdat de beste, meest geavanceerde inductie-soldeerstations een generatorfrequentie van maar liefst 13 + MHz hebben! Een opvallend voorbeeld van een dergelijk station is het soldeersysteem METCAL MX-5000 op het hoogste niveau. Het uiterlijk wordt getoond in figuur 1.

Figuur 1. Inductie soldeerstation MX-5000

Een dergelijke hoge frequentie maakt het niet alleen mogelijk om de grootte van het soldeergereedschap te verminderen, zoals kan worden geschat uit figuur 1, maar ook om de operationele eigenschappen ervan te verbeteren. Het MX-5000-station heeft een tweede kanaal, dat wordt gebruikt om een ​​thermische pincet aan te sluiten, waardoor de mogelijkheden van het station aanzienlijk worden uitgebreid.

De afmetingen van de soldeerboutpunt zijn zo klein dat de vraag kan rijzen, maar hoe wordt de warmte erin opgeslagen? Het is tenslotte genoeg om de plaats van solderen aan te raken met zo'n kleine steek, omdat het onmiddellijk afkoelt. Het blijkt dat alles enigszins verschilt van gewone soldeerbouten.

De punt van de inductie soldeerbout slaat nauwelijks warmte op, de massa is te klein en koelt af wanneer het soldeerpunt wordt aangeraakt. Maar stabilisatie op het Curie-punt wordt geactiveerd en de steek zelf en de soldeerplaats worden snel warm. De kracht van de soldeerbout is zelfregulerend, het stroomdisplay wordt weergegeven op het informatiepaneel in figuur 2. Er moet ook worden opgemerkt dat er geen knoppen en knoppen op het voorpaneel zijn voor het instellen van de temperatuur, alles gebeurt automatisch op het Curie-punt.

Afbeelding 2. Weergave van het MX-5000 soldeerstation

Wanneer de soldeerstaaf onder het Curie-punt afkoelt, worden de magnetische eigenschappen hersteld, en in verhouding tot het temperatuurverschil. Hoe groter dit verschil, hoe sterker de verwarmingssnelheid en vice versa, hoe kleiner het verschil, hoe langzamer de verwarming, het vermogen wordt automatisch aangepast.

Dit algoritme doet erg denken aan PID-controller werkingDe punttemperatuur wordt zeer nauwkeurig gehandhaafd. Het Curie-punt is tenslotte een fysieke wet en je gaat niet tegen de wet in. Als u een andere soldeertemperatuur nodig hebt, moet u een angel met een ander Curie-punt gebruiken. Ter bevestiging van deze woorden kunt u een afbeelding meenemen met de technische kenmerken van het MX-5000-station.

Figuur 3. Technische kenmerken van het MX-5000 station

Tot de werktemperatuur wordt de inductie-soldeerbout in slechts 1 ... 2 seconden warm, waardoor u deze kunt uitschakelen wanneer deze zich gewoon op de standaard bevindt: ze hadden geen tijd om de soldeerbout naar het soldeerpunt te brengen, maar het is al warm! Dit zorgt niet alleen voor energiebesparing, maar ook voor een aanzienlijke toename van de levensduur van de soldeerstaaf.

Als de eerste modellen van inductie soldeerbouten een soldeerstaaf in een patroon gebruikten, worden nu afzonderlijke vervangbare tips gebruikt, waarvan het aantal gewoon enorm is. Een set verwisselbare tips wordt getoond in figuur 4.

Afbeelding 4. Een set vervangbare tips voor de MX-5000

Natuurlijk zijn deze steken niet eenvoudig, maar met een Curie-punt. Er zijn verschillende sets steken met verschillende temperaturen: 500, 600, 700 en 800 op de Fahrenheit-schaal (respectievelijk 260, 315, 352 en 370 соответственноC). Deze temperaturen zijn afhankelijk van de chemische samenstelling van de soldeerstaaf, van de legering waarvan deze is gemaakt.

Het Curie-punt voor ijzer is 700 ˚C, voor nikkel 358 ˚C. Geen van deze temperaturen is geschikt voor solderen, daarom worden zeldzame-aardelementen aan de legering toegevoegd, die het Curie-punt van de resulterende legering met elke hoeveelheid kunnen verlagen. In het zeldzame-aarde-element gadolinium heeft het Curie-punt bijvoorbeeld een temperatuur van slechts 16 ˚C.

Het verhaal over dit soldeerstation zal volledig onvolledig zijn als het niet wordt aangevuld met een andere tekening.

Figuur 5. Dream Soldering Station ...

Opmerkingen, zoals ze zeggen, zijn overbodig. Alleen het Pentagon kon zich dergelijke soldeerstations veroorloven, want voor het Amerikaanse leger is de betrouwbaarheid van elektronica boven alles.

Chinese inductiestations

De Chinezen rijpen hier ook. Goede en relatief goedkope inductie soldeerstations worden geproduceerd door het Chinese bedrijf Quick. Maar in tegenstelling tot METCAL gingen Chinese ingenieurs hun eigen weg. Ze begonnen geen legeringen met een Curie-punt te koken, ze maakten gewoon een inductieverwarmer en ze bestelden de stabilisatie van de temperatuur thermokoppel elektronische eenheidzoals bij conventionele soldeerstations. Een van de Chinese inductiestations is weergegeven in figuur 6.

Figuur 6. Quick-203 soldeerstation

Als gevolg van deze ontwikkeling was het mogelijk om ultrasnelle verwarming met temperatuurstabilisatie te verkrijgen, terwijl de prijs van het apparaat veel lager werd dan die van METCAL-stations, misschien met een lichte kwaliteitsvermindering. Maar momenteel zijn het Chinese inductiesoldeerstations die op grote schaal worden gebruikt door verschillende bedrijven in hun productielijnen, bijvoorbeeld bij RIGOL.

Snelle inductiesoldeerstations van het bedrijf winnen geleidelijk aan populariteit bij elektronische liefhebbers, omdat het geen toeval is dat Quick-203-stations al beschikbaar zijn in online winkels voor minder dan achtduizend roebel. Er wordt gedacht dat degenen die constant bezig zijn met de reparatie van moderne elektronica gemaakt met behulp van loodvrije technologie alle mogelijkheden van deze soldeerstations zullen waarderen.

Boris Aladyshkin