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文檔簡介

手工焊接作業(yè)教材,編輯:盧錦填 2016年5月4日,目錄,一:錫焊訓練的目的 1. 澄清觀念 2. 提高品質(zhì) 二:焊接訓練的基本技術(shù)與認識 1. 焊接的原理 2. 松香焊劑功用 3. 焊接工具-電烙鐵 4. 其它輔助工具 5. 焊接的要求 6. 焊接的步驟 7. 焊點良劣辨識 8. 除焊的方式與步驟 9. 不良焊接的形成與修正,焊錫訓練的目的,一:澄清觀念 1.正確的焊接方法,不但能省時,還可防止空氣污染 2.焊接作業(yè)為連接零件,有電傳導、固定和散熱之用。 3.品質(zhì)是建立在制造過程中,而非事后經(jīng)品管修復(fù)得到,品質(zhì)靠直接作業(yè)人員達到是最直截了當和最經(jīng)濟的方法,而非由品管修復(fù)和工程人員的維護。 4.焊接是一門技能的藝術(shù),其趣味性蘊涵在各位對焊接工作的注意上,有一位焊接技術(shù)優(yōu)良的焊工當稱之為金屬的藝術(shù)家。,二:提高品質(zhì),一般電子儀器系統(tǒng)的故障,根據(jù)統(tǒng)計有百分之九十都是人為因素造成的,為了提高品質(zhì),降低不良率,希望工作人員對焊接的基本技術(shù)有所認識及掌握。 一個焊接作業(yè)初學者,于最初犯下的錯,將會蛻變成習慣性的錯誤,一旦根深蒂固將難以改正,故在學習的初期,應(yīng)嚴格按照正確的步驟來加以練習。,錫焊訓練的基本技術(shù)及認識,一:焊接的原理: (1)焊接的原理: 焊接是利用焊錫作媒介即加熱而使元器件跟PCB焊盤金屬部位結(jié)合,進而由融化的焊錫在金屬的表面產(chǎn)生合金層。 要焊接的元器件不能融化,焊接的好壞取決于被融化的焊錫的潤濕能力(上錫效果)。,二:松香焊劑功用,(1)清除被焊物的金屬表面,并在作業(yè)過程中保 持干凈。 (2)減低焊錫溶解后,擴散方向的表面張力。 (3)增強毛細管現(xiàn)象,使焊錫流動性良好。 (4)能使錫點晶瑩化即光亮之效果。 焊錫的成果及效果是受被焊金屬與熔融焊料的表面是否干凈所影響,而金屬置于空氣中,不斷與空氣產(chǎn)生氧化膜,加熱至沸點的助劑可以將此氧化膜排除。,故金屬表面能保持干凈,與熔融的焊錫進行合金化。,見下圖:,三:焊接工具,電烙鐵(我司統(tǒng)一使用調(diào)溫烙鐵) (一)電烙鐵的構(gòu)造: 電烙鐵是手工焊接的主要工具,是一種電熱器件,通電后產(chǎn)生高溫,可使焊錫熔化,利用它將電子元器件連接或?qū)Σ涣己更c進行修補。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由發(fā)熱部分、儲熱部分和手柄組成。,發(fā)熱部分:也叫加熱部分或加熱器,或者稱為能量轉(zhuǎn)換部分,俗稱烙鐵芯,這部分的作用就是將電能轉(zhuǎn)換成熱能。 儲熱部分:電烙鐵的儲熱部分就是通常所說的烙鐵頭,它在得到發(fā)熱部分傳來的熱量后,溫度逐漸上升,并把熱量積蓄起來。通常采用紫銅或銅合金作烙鐵頭。 手柄部分:電烙鐵的手柄部分是直接與操作人員接觸的部分,它應(yīng)便于操作人員靈活舒適的操作。,調(diào)溫電烙鐵 普通電烙鐵增加一個功率、恒溫控制器。使用時可改變供電的輸入功率,一般可調(diào)范圍100-500攝氏度(工作溫度35030)。,烙鐵頭,形狀:以配合工作物的形狀且能給予最大接觸面,及最有效的傳熱為原則,一般使用在電子電氣上的焊接,常用形狀大致可分為下列三種: B型/LB型(圓錐形) 特點:B型烙鐵頭無方向性,整個烙鐵頭前端均可進行焊接。LB型是B型的一種,形狀修長。能在焊點周圍有較高身之元件或焊接空間狹窄的焊接環(huán)境中靈活操作。 應(yīng)用范圍:適合一般焊接,無論大小之焊點,也可使用B型烙鐵頭。,K型(刀口形) 特點: 使用刀形部份焊接,豎立式或拉焊式焊接均可,屬于多用途烙鐵頭。 應(yīng)用范圍:適用于SOJ, PLCC, SOP, QFP,電源,接地部份元件,修正錫橋,連接器等焊接。 C型/CF型(斜切圓柱形) 特點: 用烙鐵頭前端斜面部份進行焊接,適合需要多錫量之焊接。CF型烙鐵頭只有斜面部份有鍍錫層,焊接時只有斜面部份才能沾錫,故此沾錫量會與C型烙鐵頭有所不同,視乎焊接之需要而選擇。 0.5C, 1C/CF, 1.5CF等烙鐵頭非常精細,適用于焊接細小元件,或修正表面焊接時產(chǎn)生之錫橋,錫柱等。如果焊接只需少量焊錫的話,使用只在斜面有鍍錫的CF型烙鐵頭比較適合; 2C/2CF, 3C/3CF型烙鐵頭,適合焊接電阻,二極管之類的元件,齒距較大之SOP及QFP也可以使用; 4C/4CF,適用于粗大之端子,電路板上之接地。,四:烙鐵頭的使用 1.新電烙鐵或新烙鐵頭的最初使用時要經(jīng)過鍍錫處理,才能更好的使焊接流暢。鍍錫處理方法是:插上電源,在烙鐵頭溫度達到260攝氏度的時候,用含有松香的錫絲均勻的涂在烙鐵頭上,反復(fù)幾次即可。烙鐵頭氧化燒黑禁忌用銼刀打磨或者砂紙打磨,因為會損壞其電鍍金屬從而壽命大大的減少,正確的方法是,用塊濕的烙鐵海綿(不滴水為準)反復(fù)加錫在在海綿上擦拭直到烙鐵頭重回金屬光澤。,2.一般使用通則: (1)在任何情況下,不可采用已取下烙鐵端頭的烙鐵通電上熱,這將使該部超熱,且引起內(nèi)部氧化而縮短烙鐵壽命。 (2)當烙鐵冷卻時,應(yīng)將端頭取下再裝妥,此一程 序是防止端頭與烙鐵牢結(jié)在一起,而無法取下來。 (3)若因焊接工作不同而更換焊接工具時,則需將 暫停使用之端頭用塑料袋裝好,而烙鐵接端孔 須密封住,以免內(nèi)部發(fā)生腐蝕。 (4)烙鐵不應(yīng)重跌或敲打,并不作不正當之用途, 以維護烙鐵的壽命。 (5)烙鐵不用或暫停使用,須按規(guī)定上妥錫衣再放 烙鐵架上,不可隨意擺放。,(6)使用烙鐵前,須先檢查其電源線是否有露股、 脫線或纏繞其它物品等現(xiàn)象,烙鐵插頭應(yīng)完全 插入座中。 (7)每一焊循環(huán),均需將端頭上的殘渣及氧化的錫 衣于海綿上抹除。擦除污染物時動作應(yīng)輕巧, 以避免殘錫渣彈跳而燙傷人或燙壞物。 (8)隨時注意使用中的端頭,若發(fā)現(xiàn)已有損傷或針 孔,立即停止使用,更換新端頭,否則將傷及 被焊物品。 (9)應(yīng)注意不可以使用強勁拉扯電源線,因為這 是使電源線斷股的主要原因。,烙鐵架,是電烙鐵的配件之一,用來插放烙鐵及放置濕海綿,需經(jīng)常清理干凈,其擺放位置應(yīng)便于工作,一般約在前方45左右,平伸的右腕下,如因配合工作情況,則可隨意擺置,但因顧及持握自然,避免拿取時超越或環(huán)繞,如有必要則加以固定,以免重跌摔碰。,海綿,是一種合織維,放置于海綿盒內(nèi),為烙鐵架上的附件,也有單獨為附屬設(shè)備。海綿主要是用來擦除殘蝕的錫渣及焊劑渣,必須時常保持干凈及適當?shù)某睗瘢阌诓潦美予F端頭,使烙鐵端頭保持明亮。一支明亮的鍍錫端頭,可以很快的將熱傳至被焊點,為了確保擦除殘渣,可在海綿上割劃縫隙,并于每次清洗前將縫內(nèi)及殘留在海綿上的錫渣清出倒入廢料桶內(nèi),以免清洗時扎傷手指或阻塞排水系統(tǒng)。 適當潮濕的海綿,如以手指輕按其上,則水份隱約滲出,但不足以溢出海綿盒。,四:輔助工具,(一):鑷子 (二):斜口剪鉗 (三):清潔工具:鋼刷、砂布、銼刀等,五:焊接的要求,(一): 從事焊接作業(yè)的人員,對自己本身之工作及職責,應(yīng)有下列的基本認識及了解: 1.應(yīng)使用自己熟悉在本身工作崗位,所實施的各種焊接作業(yè)。 2.對使用之材料(焊錫、焊劑)及器具,均有充分的知識與了解。 3.應(yīng)按焊接作業(yè)之規(guī)定操作,如有適當建議可向生產(chǎn)管理人員提出經(jīng)核準后方可實施。,4.與品管人員主動合作,解除因焊接缺點造成的 退修問題。 5.應(yīng)重視焊接作業(yè)的規(guī)定,非經(jīng)許可不得任意更 改焊接作業(yè)程序。 6.確實了解品質(zhì)要求及檢驗標準。 (二): 為了確保焊接連接工作具有的可靠性,最重要的是高度清潔。在作業(yè)中應(yīng)具備的重點列舉如下: 1.工作區(qū)域內(nèi)應(yīng)將所有的油垢、油漬、污漬、線 頭及引腳等一切外來物清除干凈。 2.工作臺、工具、焊錫、烙鐵、被焊物及工作人員的雙 手,均應(yīng)保持干凈,作業(yè)時避免以手指直接觸摸 焊接 面,最好是戴上棉布手套,或于焊接前以適用的溶劑清 潔焊接金屬面。,3. 使用適當?shù)暮稿a及使用量,選用適當?shù)暮附庸?具,正確的焊接程序與時間。 4. 通風系統(tǒng)應(yīng)良好,以將焊劑受熱所產(chǎn)生的氣味 (煙)排除工作區(qū)外。 (三)品質(zhì) 1. 焊接表面應(yīng)整齊平滑。 2. 焊接物與焊接點連接處,焊錫成內(nèi)凹的收束面 及覆羽狀。 3. 焊接物的輪廓可透過焊錫面顯現(xiàn)。 4. 焊接點完全覆蓋焊錫并結(jié)合良好。 5. 焊接點與絕緣皮有充分的間隙。 6. 焊錫量恰當,沒有溢流現(xiàn)象。 7. 焊接面干凈。 8. 零件位置及固定方式正確。 9. 導線整潔且無松散之現(xiàn)象。 10. 被焊物沒有超過規(guī)定的損壞情形。,1.錫絲的持拿法 (1)連續(xù)作業(yè)持拿法左手掌自然地握住經(jīng)由中指、無名指的支持,焊接時運用母、食指靈活的抽拉錫絲。 (2)單獨一點作業(yè)持拿法將錫絲扯直后,以左手拇指及食指輕握住,配合焊接部位所需給予適當錫量。,連續(xù)持拿法 單獨持拿法,2.標準的焊錫動作 (1)線路板上焊接時,烙鐵端與焊接面應(yīng)隨時保持45的距離,并以烙鐵端面積較大面觸接工作物,使熱量易傳導。但需注意焊料決不可直接觸加于烙鐵端上,而應(yīng)加在經(jīng)由烙鐵預(yù)熱的被焊金屬面(即烙鐵接觸的另一面)見下圖,(2)較大熱容量的焊接如接端,則烙鐵需視被焊物形狀,以平行或90之角度進行焊接。焊料仍應(yīng)加在熱源對面,但需順著被焊金屬面移動,促使焊料分布于所需焊接的每一縫隙。見下圖,六:焊接的步驟,焊接作業(yè)的基本順序是以五個步驟來進行,但技術(shù)較純熟的作業(yè)員可以節(jié)奏更快的三步驟法來實行。事實上三步驟法是將五步驟法的焊接韻律予以縮短的一種方法。但各焊接步驟都有其不同的重點及適用情況,一般的焊接時間,雖然是隨著工作物大小而有很大的差異,不過通常均以兩秒左右為標準,故所謂焊接技術(shù)即在這一瞬間憑經(jīng)驗判斷,溶化的錫量、擴散的狀態(tài)和移開錫絲及烙鐵的時間與方向也就是深切體會,進而掌握這一韻律的奧妙所在。,(一)五步驟法 步驟1:準備工作 動作:烙鐵與焊錫指向焊接點 說明:為了減少配線錯誤之類的故障比值, 提高焊接的可靠性,在意識上仍應(yīng)需 要清楚的指明焊接的真正位置。,步驟2:預(yù)熱 動作:烙鐵觸向焊接點的金屬面上。 說明:把烙鐵端置于金屬面上,主要是加熱到足以熔解焊錫,若在烙鐵上涂抹一層焊錫(錫衣)則傳導效果更為理想,不會因氧化膜而影響了熱的傳導。,步驟3:焊錫的熔化 動作:錫絲觸向被焊金屬面,供給適當焊錫 量 說明:焊錫不可于烙鐵端上,應(yīng)涂于被焊金 屬面上,如此焊錫熔化時,焊劑才能 由錫絲中向四周散開,必要時需移動 錫絲,促使焊料能夠分布到需要焊接 的各個部位。,步驟4:移開錫絲 動作:于焊錫適量熔化且分布于需焊接的部位后,即移開錫絲。 說明:移開錫絲的速度要快,這一個時間的控制是焊接作業(yè)上最重要的技巧,過早或過遲都將產(chǎn)生不良焊接的情形。,步驟5:抽出烙鐵,完成焊接作業(yè) 動作:抽出烙鐵的時間,較移開錫絲小滿稍慢一些約0.51.0秒。 說明:烙鐵的抽出速度及方向,對焊接的最后結(jié)果是具有決定性的,所以如在焊錫已明顯擴散到焊接點各部位后,才抽出烙鐵,在時間上已經(jīng)是慢了半拍,故此主要關(guān)鍵需實際操作后才能體會出。 五步驟法:適用于較大焊接點或大熱量之焊接點上及焊接技術(shù)不純熟者,(二)三步驟法,步驟1:準備工作 動作:此一步驟和五步驟法中的步驟(1)一樣。 說明:與五步驟法中的步驟(1)意義完全相同。,步驟2:預(yù)熱與焊錫熔化 動作:把烙鐵觸向被焊金屬面的同時,于尖端熔解 少許焊錫,然后錫絲順著被焊物周圍涂布。 說明:被焊點面積較小時,烙鐵預(yù)熱到焊接所需溫 度的時間幾乎等于零。(也就是烙鐵及焊接 點,其溫度即足以熔解焊錫絲),步驟3:焊錫與烙鐵同時抽出 動作:當焊錫適當熔化并充分擴散于所需焊接部位 后立即抽出,錫絲與烙鐵抽出的速度與方向 應(yīng)一致。 說明:若焊錫比烙鐵抽出得慢,則錫絲凝固在焊接 點上,如錫絲抽出后烙鐵仍繼續(xù)加熱,則焊 錫將老化或變質(zhì)。,三步驟法:是作業(yè)程序較短速度較快的 方法,適用于連續(xù)焊接的情 形,尤其使用較高瓦特數(shù)的 烙鐵在小焊接點上焊接時, 采用此步驟法可減少過熱焊 接、松香燒焦等現(xiàn)象。,(三)四步驟法(或稱變形三步驟法),程序:步驟1的準備工作以及步驟2的預(yù)熱與焊錫熔 化均與三步驟法中所說明的完全相同。 步驟3:抽出烙鐵 步驟4:移開錫絲 動作:實際上步驟3與4是把五步驟法中的第4步顛 倒過來進行的,這里有一點就得引用三步驟 法中所說的,若抽出錫絲比抽出烙鐵的速度 慢些,則錫絲將被沾住,所以進行此步驟法 作業(yè)者必須靠個人焊接經(jīng)驗來判斷,移開烙 鐵與錫絲的速度及時間的配合。,說明:四步驟法(或稱變形三步驟法)可說是一種 高度的作業(yè)技術(shù),對于最后焊接結(jié)果的好壞 具有決定性之作用,但必須特別聲明的是: 錫絲最后的位置一定得靠緊于烙鐵端側(cè),這 樣錫絲的移開就不致發(fā)生困難了。參考下圖,四步法(或稱變形三步驟法): 適用控制焊劑蒸發(fā)的情況,如鍍金零件的預(yù)焊(避免金污染)或股線的預(yù)及需較多焊劑的小焊接點焊接,以上情況以此步驟法預(yù)焊可使焊接結(jié)果更為理想。,七:焊點辨別,(一)檢驗 當焊接工作完成后,在同一工作環(huán)境下以100%目視檢驗是需要的,良好的焊接由表面上可看出是整齊一致而有規(guī)律的,為了達到高度的信賴要求,所有焊接點于100%檢驗時,可采用6到10倍的放大鏡予以放大檢視。(切記千萬不可用口對焊點哈氣來幫助檢視,以免產(chǎn)生不良后果),(二)檢驗標準 可信賴的焊接點,必須具有較平滑的表面及良好附著性,焊錫完全包覆被焊導線或引腳,但連接處導線或引腳連接輪廓仍透過錫層而清晰可見,焊點表面不可有凹點或小孔,焊錫熔解后,隨焊劑清除過的區(qū)域流轉(zhuǎn)擴展,然后與焊接表面凝結(jié)形成良好的斜坡狀。,八:除焊的方法與步驟,(一)以扁花(蛇皮)線吸除法(以股線吸除熔融焊的方式) 1.如有必要時,將熱度隔離器(散熱夾)置于熱敏零件與接點間。 2.以股線為吸收材料,應(yīng)將其絕皮去掉。(每循環(huán)約剝除約一寸左右) 3.將已去除絕緣皮的股線置于焊劑液內(nèi)或沾抹少量的焊劑膏。 4.將浸沾焊劑之股線,置于待除焊的接點上,同時用熱烙鐵在股線上加熱。 5.熔化的焊錫會浸滿股線時,立即移開烙鐵和股線,然后視除焊情況,再重復(fù)循環(huán)直至除焊工作完成。 6.第4、5兩項總時間不得超過5秒針,并使該焊點冷卻至少30秒針后再施行第二循環(huán)。 7.此除焊方式:所需溫度較高,且熱集于一點,故應(yīng)采用跳焊之除焊方式為較佳。,(二)以真空吸錫器具吸除法:利用真空吸收作用,將 熔化的焊錫吸除之方式 1.將工具除焊嘴抵住焊接點,同時以烙鐵于焊點的另一半。 2.當接點的焊錫熔解時,立即按下吸錫器的按扭,注意時間、動作及位置的配合。 3.將除焊嘴對正容器(廢料盒),重新壓下心彈簧軸,將吸入的殘渣擠出。 4.若有吸除不完全的殘余焊錫時,不可勉強吸除,應(yīng)重新熔進適量的焊錫,再施以第二循環(huán)的除焊程序。 5.以真空吸方式,于吸收時會產(chǎn)生氣流來冷卻焊點,對產(chǎn)品較無害。,九:不良焊接的形成與修正,(一)一般修正方式 1.不完全去除焊錫的情形: (1)加熱 (2)加熱及加焊錫 (3)加熱后,以拭除干凈的端頭吸取少量焊 錫。 (4)加熱后用工具將熔解的焊錫輕輕擦除。,2.完全去除焊錫的情形: 請參照除焊的方法與步驟(配合零件連接情形,再選擇除焊的方式)如:除焊后零件將再使用,則不宜以熱度集中的扁花線除法,因該吸除方式極易因控制不當造成燒毀材料的情形。,(二)各種不良焊點的修正 1.錫點接觸角過大或者蔓延不良 現(xiàn)象:焊接表面不連續(xù),不平滑有如荷葉上的水珠般,焊 料在金屬表面呈不均勻的凸起,連接自呈不規(guī)則之 斜坡狀。 形成:烙鐵端頭或被焊物面不干凈,加熱或加錫不正確, 焊料流動不完全。 修正:再加熱、加焊料或清除焊錫,重新焊接,再焊接 時,宜采用四步驟法來修正,因該法可充分利用焊 劑,使焊錫流轉(zhuǎn)均勻分布接點各部位。 避免:干凈的被焊金屬面,焊接器具及工作區(qū)域,合格的 焊料加正確的焊接動作。,2.錫點有孔洞 現(xiàn)象:錫點上有小滲孔或深凹痕。 形成:焊料或被焊物不干凈,焊接時間不標 準,移開烙鐵速度及方向不正確。 修正:完全清除焊錫,清潔零件、材料后以 正確的焊接動作再次作業(yè)。 避免:干凈的被焊金屬面、焊料、器具正確 焊接動作。(需特別注意應(yīng)移開烙鐵 的位置與速度),3.錫裂分離焊點 現(xiàn)象:零件腳與焊錫連接不完全有縫隙、裂痕或于 接合處呈齒狀附著現(xiàn)象。 形成:焊接面有嚴重的污染或焊劑未達到引導焊錫 緊密附著于被焊物金屬之效果。若操作程序 錯(即于焊接完成后,再剪去多余的下 腳),也將導致焊錫與零件腳分離裂縫之現(xiàn) 象。 修正:完全清除焊錫,并將焊接表面(板面與零件 腳)清理干凈,再重新焊接。若為機械力導 致分裂現(xiàn)象,則只需加熱使其再熔合。 避免:焊接前務(wù)必將焊料、零件清理干凈,焊接后 的錫點切不可施加力量。,4.滋擾焊點、冷焊點 現(xiàn)象:焊錫熔化與接點熔合或完全熔合之前 凝固。 形成:焊錫冷卻前移動零件,焊接時溫度控 制不當。 修正:固定線路板,再加熱使之重新熔合, 必要時可再加少許焊錫。 避免:線路板應(yīng)加以固定,隨時注意烙鐵的 溫度是否低于焊接的要求,正確的焊 接時間、動作。,5.分層點、多層點 現(xiàn)象:錫點面不平滑,呈明顯受熱不勻的紋痕。 形成:焊接時烙鐵抖動,雙面板電鍍孔焊接時間不 當,熱量滲透至另一面。 修正:再加熱,使熱均勻分布,必要時須將焊錫清 除再重焊接,再焊接時應(yīng)特別注意時間。 避免:實行標準焊接動作,掌握焊接韻律,尤其焊 接或修補第二面焊點時,須以正確與迅速的 動作來完成,以避免滲透電鍍孔而破壞另一 面已完成的錫點。,6.錫柱、錫尖、錫絲、錫渣、錫珠等 現(xiàn)象:兩個分立接點,因焊錫連通而導致電流跨越,殘余焊 錫滯留或沾附于線路、零件及線路板上。 形成:焊劑在熱源未移開前已完全蒸發(fā),故焊錫干燥,沾附 烙鐵端隨烙鐵之抽出而形成尖、柱或短焊情形,焊接 位置不當或不小心導致焊錫滴落、流散、熔融的焊錫 自端頭濺離。冷卻后沾附于導電體上或落于導電體 間。 修正:因焊劑蒸發(fā)、焊錫干燥所造成的短焊,先在缺點處沾 上少量焊劑后牢固的余錫則以鑷子或竹簽等工具剔除 即可。 避免:正確的焊接時間及位置,適量的焊錫清潔烙鐵端。,7.錫量過少 現(xiàn)象:錫量不足覆蓋焊接點或覆蓋不完全,包覆面太薄。 形成:焊錫下得不夠,或加熱時間過久致使焊錫流失。 修正:補加焊錫,修補時動作應(yīng)輕巧、快速,以免造成其它缺點。 避免:反復(fù)練習焊接動作,體會出技巧所在,確實掌握正確焊錫時間 與用錫量。 8.錫量過多或包焊 現(xiàn)象:零件輪廓完全被焊錫包覆住,焊點處無法檢視,焊錫收束面 呈圓凸狀或焊接點附近積留多余焊錫。 形成:焊錫太多或選用的焊錫太粗,加熱太久致使焊錫流散熔積, 烙鐵溫度太高也會使焊錫熔解多,即控制不當而造成包焊情 形。 修正:若焊錫情況不嚴重者,可用拭除干凈的端頭重復(fù)吸取多余焊 料,而嚴重者則需先將所有焊料清除再重新焊接。 避免:隨時清除烙鐵端上的多余殘錫,保持端頭的明亮,

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