電烙鐵焊接技術(shù)培訓(xùn)

SMARTHEAT智能型烙鐵符合ISO－9000過(guò)程控制標(biāo)準(zhǔn)符合航天部QJ1950－90標(biāo)準(zhǔn)Metcal:智能電烙鐵

最先進(jìn)的焊接和返工電裝烙鐵

采用最先進(jìn)的技術(shù),符合ISO9000的要求

功率隨焊點(diǎn)負(fù)載而變化溫度恒定與操作人員經(jīng)驗(yàn)無(wú)關(guān)

安全焊接.

快速焊接.

簡(jiǎn)易操作.形成可靠的焊點(diǎn)的必要條件

取決于烙鐵頭與焊接工件的接觸溫度美軍標(biāo)規(guī)定焊接溫度℃不得高于焊錫熔點(diǎn)38℃(100F)，停留時(shí)間為1～5秒

焊點(diǎn)所需熱量不應(yīng)過(guò)量，防止熱損傷發(fā)生由于焊點(diǎn)負(fù)載的大小不同，達(dá)到恰當(dāng)溫度的熱量也不同

焊接散熱加熱平衡點(diǎn)

傳統(tǒng)烙鐵的焊接技術(shù)功率恒定溫度變化

Metcal焊接技術(shù)培訓(xùn)傳統(tǒng)烙鐵

烙鐵頭

儲(chǔ)存能量

溫度傳感器

連接控制部分

加熱體Dumb-HeatCartridge電熱絲＝加熱體電源系統(tǒng)“人工”溫度補(bǔ)償反饋回路“加熱體”線圈電源系統(tǒng)SmartHeat“自身的”溫度補(bǔ)償反饋回路全接通或全斷開(kāi)T

滿功率或無(wú)功率T

超調(diào)3傳統(tǒng)電烙鐵的示意結(jié)構(gòu)加熱體與焊點(diǎn)之間能量傳遞通過(guò)儲(chǔ)能方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，而無(wú)法自動(dòng)控制能量轉(zhuǎn)換

能量轉(zhuǎn)換關(guān)系圖Qo

熱能輸出=Qs

儲(chǔ)存+Qi

熱量產(chǎn)生...(

熱能存儲(chǔ)在烙鐵頭)(

熱能輸出給焊點(diǎn))(

加熱體產(chǎn)生熱能)

焊點(diǎn)

L

電熱芯“

傳統(tǒng)的焊接技術(shù)依賴于熱能存儲(chǔ)在烙鐵頭內(nèi).”電熱芯與焊點(diǎn)為獨(dú)立的兩部分，無(wú)過(guò)程控制T1T2烙鐵頭Q0QIQSTAV烙鐵頭加熱器熱電偶TC控制器輸入功率焊點(diǎn)Ta實(shí)際溫度傳統(tǒng)電烙鐵溫度控制圖設(shè)置溫度T（手動(dòng)〕

傳統(tǒng)型焊接烙鐵

傳統(tǒng)型烙鐵是功率恒定，能量?jī)?chǔ)存在烙鐵頭上-

其功率不會(huì)隨焊點(diǎn)所需熱量不同而相應(yīng)變化

溫度需要手動(dòng)調(diào)節(jié)-

操作者會(huì)改變其焊接工藝

由于電路板所需熱量變化，操作者不得不采用較高的溫度進(jìn)行焊接

-

造成對(duì)電路板和元器件的過(guò)熱損壞

傳統(tǒng)烙鐵采用熱電偶(TC)或傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)電熱芯的溫度;

由于烙鐵頭與電熱芯之間的距離-T實(shí)際測(cè)出的溫差很大當(dāng)烙鐵頭接觸到焊點(diǎn)溫度下降,

電熱芯對(duì)烙鐵頭進(jìn)行溫度補(bǔ)償-

補(bǔ)償溫度會(huì)超過(guò)預(yù)設(shè)定的溫度而造成溫度過(guò)熱

焊接動(dòng)態(tài)過(guò)程中烙鐵頭的實(shí)際溫度與預(yù)設(shè)定溫度差別會(huì)很大-

造成焊接時(shí)損壞器件或造成假焊?jìng)鹘y(tǒng)焊接技術(shù):

焊接不安全

控制的溫度曲線呈正旋波振蕩形

溫度過(guò)高或過(guò)低

造成元器件和焊盤(pán)損壞過(guò)熱損傷焊接缺乏過(guò)程控制傳統(tǒng)烙鐵功率恒定，溫度變化功率溫度設(shè)置溫度溫度超調(diào)溫度超調(diào)熱量

升溫慢

溫度補(bǔ)償慢不宜更換烙鐵頭

傳統(tǒng)

烙鐵采用儲(chǔ)能型技術(shù):

焊接速度慢

操作人員需要焊接技術(shù)培訓(xùn)

烙鐵手柄笨重

烙鐵系統(tǒng)需要定期校準(zhǔn)-熱電偶或傳感器長(zhǎng)期使用造成誤差

傳統(tǒng)烙鐵采用儲(chǔ)能型技術(shù):

問(wèn)題？？？

SmartHeatTechnology功率隨負(fù)載變化溫度恒定Metcal智能型烙鐵世界知名用戶Manyleadingmanufacturersenjoy

thecostsavingsandprocesscontrolavailablewithSmartHeattechnology:HEWLETT-PACKARDINTELMOTOROLASOLECTRONSIEMENSHITACHIBOEINGGECMARCONINOKIAFLUKEIBMLORALFUJITSUCHRYSLERSEAGATEHUGHESAIRCRAFTU.S.ROBOTICSCOMPAQBELLLUCENTDumb-HeatCartridge電熱絲＝加熱體電源系統(tǒng)“人為設(shè)計(jì)的”溫度補(bǔ)償反饋回路SmartHeatCartridge“加熱體”線圈電源系統(tǒng)SmartHeat“自身的”溫度補(bǔ)償反饋回路瞬間功率補(bǔ)償T

補(bǔ)償功率適負(fù)載大小而定T

不會(huì)出現(xiàn)溫度超調(diào)開(kāi)或關(guān)狀態(tài)T

衡定功率或無(wú)功率補(bǔ)償T

功率補(bǔ)償過(guò)度3智能型烙鐵的技術(shù)自適應(yīng)系統(tǒng)，無(wú)外加溫控電路

智能型烙鐵的技術(shù)(r*Cp)*(Acs*L)*(Tav(Dt)-Tav)/Dt(T2(t)-T1(t))(C1+L(Acs*K)+C2)Qo熱量輸出=Q

儲(chǔ)存+Qi熱量產(chǎn)生...“

熱量不是先儲(chǔ)存在烙鐵頭上,

而是由加熱體直接將熱能供給到焊點(diǎn)上.

加熱快,

并且焊接溫度低，焊接安全.”

烙鐵頭

感應(yīng)線圈

加熱體

連接頭

輕巧手柄

自適應(yīng)的烙鐵頭(詳見(jiàn)下圖)SmartHeat?TechnologySmartHeatTechnology-導(dǎo)磁率,m

什么是導(dǎo)磁率?將一非磁性材料插入線圈中，磁場(chǎng)不會(huì)受影響如將一磁性材料棒插入磁場(chǎng)中，則磁場(chǎng)密度將增加磁性材料的導(dǎo)磁率m遠(yuǎn)大于非磁性材料的導(dǎo)磁率

m

導(dǎo)磁率定義為材料改變磁通量的能力

B=磁通密度，H＝外磁場(chǎng)

非磁性材料的導(dǎo)磁率＝1

9m=B/HNS馬蹄形磁鐵磁場(chǎng),H10SmartHeatTechnology-導(dǎo)磁率,m11SmartHeatTechnology-Permeability,m=B/HH磁場(chǎng)磁性材料：如鐵鎳合金FeNim

>>1B磁場(chǎng)密度H磁場(chǎng)非磁性材料：如銅m=1B磁場(chǎng)密度

每個(gè)原子象個(gè)磁性材料帶有磁極性“南”，“北”極性

原子的磁性強(qiáng)度稱(chēng)為M＝磁矩pnpne-e-NS12

SmartHeatTechnology-磁性材料

如果所有的原子“M”磁性極性相同

這種材料稱(chēng)作：Ferromagnetic磁性材料

如果所有的原子“M”磁性極性無(wú)序排列

這種材料稱(chēng)作：Paramagnetic非磁性材料13M>0M=0SmartHeatTechnology-原子磁矩M

直流電

I,通過(guò)導(dǎo)線其電阻值為

R.

根據(jù)公式P=I2R，導(dǎo)線被加熱

直流電流均勻通過(guò)導(dǎo)線截面積A.

截面積

A越小,

產(chǎn)生熱量越大!SmartHeatTechnologyElectricalHeating-直流IDCAL5A6SmartHeatTechnologyElectricalHeating-交流

當(dāng)交流電流I通過(guò)導(dǎo)線時(shí),其電阻值為

R.

由于導(dǎo)線內(nèi)，外層的“磁屏蔽”效果，電流沿導(dǎo)線外表面流過(guò)“magneticshielding”

因?yàn)榻孛娣eA’小于A,所以導(dǎo)線加熱大于直流電情況.IACAA’AA’趨膚效應(yīng)深度,

ds

趨膚效應(yīng)深度取決于頻率，電阻功率,

磁導(dǎo)率

ds=k?(r/mf)k,r,f

為常數(shù)

增大m

得到越小的

趨膚效應(yīng)深度81ds(=63%的電流)A’2ds(=86%的電流)3ds(=95%的電流)趨膚效應(yīng)深度：ds=k√(ρ/μf)ρ=被加熱體的電阻率μ＝該被加熱體的相對(duì)導(dǎo)磁率f=交流頻率

當(dāng)磁性材料

為鐵磁體變成

順磁體

時(shí)

材料的物理特性決定會(huì)產(chǎn)生一特定的溫度

這種材料轉(zhuǎn)變時(shí)產(chǎn)生的溫度稱(chēng)作

居里溫度,

TC14M溫度0K0

居理溫度,TC

鐵磁體

順磁體;M=0LargeMSmartHeatTechnology-MagneticMaterials17MTemperature0K0CurieTemperature,TCFerromagnetic磁性材料Paramagnetic非磁性材料M>0T

大m

T

較小的趨膚效應(yīng)深度SDT

產(chǎn)生高熱度

或功率M=0T

m=1TLargeSDT

較低熱度或功率SmartHeatTechnology-MagneticMaterials

趨膚效應(yīng)&

居里溫度點(diǎn)1.

Metcal的烙鐵頭包括了采用專(zhuān)利技術(shù)設(shè)計(jì)的加熱體。

加熱體是由內(nèi)層為非產(chǎn)生熱量的金屬銅材(non-heating)和外層為產(chǎn)生熱量的磁性合金材料heating)組成。

線圈

銅制材料

磁性材料層

芯為銅質(zhì)材料2.M>0磁矩大于0時(shí)，趨膚深度ds很小,電阻R增加,溫度上升M>0-->μ大－>大－>ds小->As小－>R大－>P大－>H(熱量)大->T(溫度)上升

外層磁性合金材料(產(chǎn)生熱部分)

激勵(lì)線圈

趨膚效應(yīng)&

居里溫度點(diǎn)T<TC

激勵(lì)線圈

內(nèi)層銅3.

M=0μ=1－>ds大－>As大－>R小->P?。?gt;H?。?gt;T下降溫度升高至某一點(diǎn)即磁性合金材料本身固有的物理溫度－居理溫度（CuriePoint〕(TC),磁性合金材料變成非磁性材料時(shí)，趨膚效應(yīng)消失，這是電流將會(huì)通過(guò)低阻抗的內(nèi)層非產(chǎn)生熱能的銅質(zhì)材料(non-heating)。T>TC

外層磁性合金材料

趨膚效應(yīng)&

居里溫度點(diǎn)

激勵(lì)線圈

內(nèi)層銅質(zhì)材料4.

當(dāng)烙鐵頭冷卻溫使其度低于合金材料的居里溫度點(diǎn)時(shí)，合金材料將恢復(fù)其磁性，趨膚效應(yīng)立即恢復(fù)，開(kāi)始另一個(gè)加熱周期。T<TC

外層磁性合金(

再次加熱)

趨膚效應(yīng)&

居里溫度點(diǎn)5.

因此，烙鐵頭的自適應(yīng)的溫度變化范圍非常接近居里溫度點(diǎn)CuriePoint,總是保持在一個(gè)恒定的溫度范圍(溫度誤差+/-2°C).由于烙鐵頭的溫度是恒定的，熱能不是儲(chǔ)存在烙鐵頭上(不同于傳統(tǒng)式烙鐵),所以SmartHeat烙鐵將可將功率

DirectPower直接送到焊點(diǎn)上去。

激勵(lì)線圈

銅質(zhì)材料和磁性合金材料(加熱周期)

趨膚效應(yīng)&

居里溫度點(diǎn)“SmartHeat-ing”

SmartHeat智能型烙鐵頭一但接觸到焊點(diǎn)負(fù)載會(huì)立即將焊點(diǎn)所需的能量馬上輸送給焊點(diǎn)

焊點(diǎn)所需的溫度確定了整個(gè)焊接過(guò)程控制。這是與傳統(tǒng)烙鐵通過(guò)對(duì)烙鐵頭采取儲(chǔ)能方式有著質(zhì)的區(qū)別。SmartHeatTechnology-HeatGenerationHeatorPowerTemperatureTCLotsofHeatGenerated產(chǎn)生較小的熱量NotmuchHeatGeneratedT<TC{SMARTHEAT“開(kāi)關(guān)范圍”磁性,m

?

500非磁性,m=1T>TC1819SmartHeatTechnology:SmartHeat-ingT<TCT>TC

加熱至T>TC

冷卻至

T<TC

Thewire“switches”fromheatingtocoolingandbackagain!“Switching”rate=frequencyofthepowersupply!導(dǎo)體趨于熱平衡點(diǎn)非常接近

居里溫度.20功率溫度RTTC1233a4566aHeatIn<HeatOutTipCools加熱大于散熱HeatIn>HeatOutTipHeatsHeatIn=HeatOut溫度動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn)SmartHeatTechnology:SmartHeat-ing23功率溫度RTT>TCT<TC閑置溫度SolderingOperation焊接操作時(shí)溫度區(qū)TIDLETLOAD負(fù)載時(shí)功率空載時(shí)功率SmartHeatTechnology:SmartHeat-ing24功率溫度RT:SmartHeat-ingSmartHeatTechnology溫度危險(xiǎn)區(qū)LNJBSmartHeat試驗(yàn)數(shù)據(jù)I電烙鐵類(lèi)型閑置溫度由閑置溫度達(dá)到全部焊接負(fù)載要求溫度所需時(shí)間MetcalSP-200智能型330℃150秒PACEST－20傳統(tǒng)型330℃204秒WellerEC2002傳統(tǒng)型330℃245秒Hakko926ESD傳統(tǒng)型330℃316秒試驗(yàn)數(shù)據(jù)II電烙鐵類(lèi)型達(dá)到全部焊接負(fù)載閑置溫度需要溫度的時(shí)間MetcalSP-200智能型150秒330℃PACEST－20傳統(tǒng)型150秒350℃WellerEC2002傳統(tǒng)型150秒380℃Hakko926ESD傳統(tǒng)型150秒408℃?zhèn)鹘y(tǒng)電烙鐵溫度需效準(zhǔn)時(shí)間

3個(gè)月6個(gè)月9個(gè)月12個(gè)月合格范圍智能電烙鐵溫度需效準(zhǔn)時(shí)間

2年4年6年8年合格范圍MetcalDirectPower

加熱體

烙鐵頭:

本身就是傳感器和加熱體

安全.

快速.

簡(jiǎn)單.Metcal:安全

在較低溫度條件下焊接

輸出功率與焊點(diǎn)負(fù)載成比例烙鐵頭材料的居里溫度決定了焊接不會(huì)過(guò)熱。系統(tǒng)為非校正型，穩(wěn)定的焊接過(guò)程控制減少操作人員的焊接控制失誤Metcal:速度快

只需打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)-

無(wú)其它控制鈕

更換烙鐵頭快

升溫快，溫度補(bǔ)償快焊接速度快-

生產(chǎn)效率高

使用簡(jiǎn)易

系統(tǒng)體積小，手柄輕

烙鐵頭和加熱體為一體化無(wú)需做任何系統(tǒng)校準(zhǔn)-沒(méi)溫度補(bǔ)償傳感器和熱電偶

容易更換烙鐵頭

焊接工藝容易通過(guò)ISO9000認(rèn)證

產(chǎn)品概述Me