注锡式多功能焊锡笔①

邱学华， 武朝阳， 赵红梅， 索宏斌， 陈鹏钦， 陈思羽

(佳木斯大学机械工程学院，黑龙江 佳木斯 154007 )

0 引 言

随着贴片技术、波峰焊等技术的推广，电子产品的生产对电烙铁的使用相对减少，但是电烙铁在科研、产品试验、调试返修任然发挥着不可或缺的作用[1～4]。现有的内热式电烙铁焊接方式容易出现锡丝受热不均匀，容易出现虚焊，焊接脱落等缺点，并且需要双手操作，裸露的烙铁头容易烫伤操作者，操作的环境温度高，使用寿命不长[5～6]。所设计的电烙铁在一定程度上改进了原有的焊接方式，采用手动加压的方式通过活塞杆将锡丝送入到烙铁头中，通过加热套筒将锡丝加热融化后挤出完成焊接。该款电烙铁设计精巧，使用者单手可以完成焊接。由于增加了锡丝接触的面积，因此降低了融化所需热量，在节能环保，能量充分利用上也做了的改进，具有焊接精度高、操作安全等诸多优点。

1 注锡式多功能焊锡笔功能及使用

1.1 功能简介

由于该款焊锡笔的先融后焊设计和储压出锡设计，使其具有焊接电路板和勾选PCB等两个功能，提高了使用性能。先融化后焊接的方式突破了原来的焊接方式，解放了左手，同时融化后的锡液不用考虑氧化、受热不均等因素，较厚的普通电烙铁有较大的优点。与注射式电烙铁相比，它具有融锡稳定、焊接均匀等诸多优点，且勾画PCB的功能提升了电烙铁在电子电工领域的运用，拓宽了他的运用价值和市场。

在节能环保方面，由于它采用内部融化的方式融锡，仅需达到锡的融点82℃左右即可，而普通电烙铁则需要800多摄氏度才能融化锡丝，因此在功率方面是普通的1/10，并且笔的隔热保温层能有效的隔绝热量外溢，有效控制了环境温度，提高了操作者的适应度。

1.2 使用方法

该款焊锡笔在使用时应先将焊丝从焊锡笔尾部的送锡口插入焊锡笔中，然后再通过按压送锡开关缓缓将锡丝送入到融锡加热管中，通过融锡加热管中的电热丝加热融化后储存在融锡加热管，在锡量观察口观看锡液的融化成度，直至其摇晃能正常游动时，便可进行焊接。在焊接的过程中，只需要将笔头出锡部分对准焊接元件的脚，然后下压笔身便可从笔头流出锡液。拿开焊笔，等其冷却焊接就成功了。在使用勾画电路图的过程中，只需要将笔头紧贴钢尺，下压笔身，拖动笔身，便可画出能导电的锡线了。

2 基本结构及工作原理

该款焊笔主要包括按压送锡开关，融锡加热管，触压出锡笔头，隔热外壳等几个主要部件组成。按压送锡开关将锡丝送入到焊锡笔内部，它包括两个结构，按钮和夹锡管。夹锡管和按钮之间是斜面连接，下按后由于斜面的力前进一段距离。夹锡管采用倒口设计，只有向前滑时才会夹紧锡丝，后退不会夹锡丝，保证毎按到一下进一段锡丝，出锡头会出一定量的焊锡液体。融锡加热管由一个双层管构成，两层之间插入电热丝，用于融化锡丝、保温。内部空腔用于装剩熔化的锡液。触压出锡笔头由微小的出锡管和圆锥形的笔头组成，下压笔身的过程中，出锡笔上移，漏出小孔于锡液接触，锡液沿小孔从管内流出，完成焊接。长按笔身并拖动笔身让锡液持续流出完成线路的勾画，等锡液冷却后就成了可以导电的线路图，只需要在相应的位置给元件打上小孔就可以直接焊接使用。

图1 注锡式自动融锡焊锡笔结构

图2 按压送锡开关 图3 触压出锡笔头

发热芯采用440Ω/25W的电热丝来融化锡丝。控制电路主要包括手动温度控制，温度恒温调节反馈电路。其主要作用是给电热芯提供稳定电压，保持恒定温度。采用温度控制反馈系统并带有湿度反馈方案，在突然湿度过大，影响工作的情况下便会关闭供电。温度调节范围为0～200℃，控制方式为变阻器调节供电电压的方式调节电阻丝两端电压控制。采用桥式整流电路整流芯片，将交流家庭用电转换成直流电。其中主要作用是给指示灯和恒温控制系统的供电。

图4 控制电路板

焊锡笔的主要功率在25-40W之间，普通家用电的电流一般为5A，经过试验，控制电路消耗电压极地，可以忽略不计。在电阻丝恒温调节回路中，采用阻值为40欧可调电阻，其中分压范围为0～200V。供电连线在控制电路板中由桥式整流电路将电规定方向供电。电路供电采用普通家用电，接线方式普通家用供电插头，一端接控制板U1、U2两个接线端口。供电线从锡丝入口引出即可。

图5 控制原理图

图6 恒压调温电路板

3 结 语

在实用方面，该设计具有笔的特性，使用简单方便，不需要任何的焊接基础，在勾画电路图的过程中，只需要简单的应用笔画线的基础，节省了电子爱好者制作PCB板子时间，并且注锡式焊接是让焊锡充分融化后注在焊接处，所以大大提高了焊接的质量，减小了虚焊的几率。