Электрический паяльник

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 (5D 4 В 23 К 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ теплопронодностью.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3710951/25-27 (22) 27.03.84 (46) 07.06.86. Бюл. - 22!1 (71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского института электромеханики (72) А.Д.Лобанов, M.Ä.Ïàðôåíòüåâ, А.А.Парфентьена, В.P.Àêîïîâ и В.И.Маркелов (53) 621.791.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 369991, кл, В 23 К 3/02, 1973.

Патент Великобритании - 1197283, кл. В 23 К 3/02, 01.07.70. (54)(57) I. ЭЛЕКТРИЧВСКИ1(ПАЯЛЬНИК, содержащий корпус с размещенным в нем паяльным стержнем и электрический нагреватель, установленный с возможностью перемещения внутри паяльного стержня, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью понышения стабильности температуры паяльного стержня и расширения интервала рабо— чих температур, корпус выполнен в виде коаксиальной тепловой трубы, паяльный стержень установлен с воз-. можностью перемещения н корпусе, а участок паяльного стержня, контактирующий с корпусом, выполнен с переменной теплопроводностью, величина которой в радиальном направлении больше, чем в продольном направлении.

2. Паяльник по п.l о т л и ч а юш и и с я тем, что участок паяльного стержня с переменной теплопроводностью выполнен в виде полого цилиндра с поперечными кольцевыми пазами, ширина которых меньше ширины перемычек между ними.

3. Паяльник по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что участок паяльного стержня с переменной теплопроводностью выполнен в виде полого цилиндра из материала с низкой теплопроводностью, на внешней поверхности которого установлены с зазором одно относительно другого кольца из материала с высокой теплоироводностью.

4. Паяльник по п.3, о т л и ч а юшийся тем, что в зазорах между кольцами из материала с высокой теплопронодностью установлены дополнительные кольца из материала с низкой

1235680

Изобретение относится к устройствам для пайки и может быть использовано в электротехнике и радиотехнике для пайки печатных плат.

Цель изобретения — повьппение стабильности температуры паяльного стержня и расширение интервала рабочих температур.

Поставленная цель достигается тем, что в электрическом паяльнике, содержащем корпус с паяльным стержнем и электрический нагреватель, установленный с возможностью перемещения внутри паяльного стержня, корпус выполнен в виде коаксиально тепловой трубы, паяльнь>й стержень установлен с воэможностью перемещения в корпусе, а участок паяльного стержня, контактирующий с корпусом, выполнен с переменной теплопроводностью, величина которой в радиальном направлении больше, чем в продольном направлении.

Паяльный стержень на участке переменной теплопроводности может быть выполнен с поперечными кольцевыми пазами, имеющими ширину„ меньшую ширины кольцевых перемычек между ними. Кроме того, участок паяльного стержня с переменной теплопроводностью может быть выполнен в виде полого цилиндра из материала с низкой теплопроводностью, на котором снаружи установлены кольца из материала с высокой теплопроводностью, отделенные одно от другого кольцевыми зазорами или дополнительными кольцами иэ материала с низкой теплопроводностью.

На фиг.l показан электрический паяльник, продольный разрез; на фиг. 2паяльный стержень, продольный разрез участка, выполненного с поперечными кольцевыми пазами; на фиг.3 — то же, участок которого выполнен в виде полого цилиндра с установленными на ием кольцами; на фиг.4 — то же, фрагмент с дополнительными кольцами из материала с низкой теплопроводностьн>.

Электрический паяльник содержит корпус 1, внутри которого на части своей длины введен паяльный стержень

2, участок 3 которого в зоне контакта с корпусом 1 выполнен с переменной теплопроводностью, величина которой в радиальном направлении превьппает токовую в продольном направлении.

Внутри паяльного стержня 2 размещен с возможностью продольного перемещ ";-i: я омический нагреватель 4, ны5 б

55 полненный например, в виде спирали 5 из нихрома, подключенной посредством проводов 6 к источнику электрического тока, Тепловая труба образована герметично соединительными между собой на концах коаксиальными внутренним и наружным цилиндрами 7 и 8 соот ветственно, кольцевая полость между которыми частично заполнена теплоно,сителем (например, дифенильной сме-! сью) неконденсирующимся газом (например, азотом). На наружном цилиндре 8 установлены ручка 9 (из эбонита, текстолита, дерева и т.д.) и радиатор 10 в виде системы колец иэ алюминиевого сплава ° В полости тепловой трубы на поверхности ее внутреннего цилиндра 7 размещена капиллярная структура ll из нескольких слоев сетки. Спираль 5 нагревателя 4 расположена внутри тонкостенной трубки 12, которая одновременно является державкой нагревателя 4 и имеет на противо— положном ему конце ряд отверстий 13 для фиксации нагревателя 4 в определенном положении относительно паяльного стержня 2 с помощью винта 14, закрепленного на конце ручки 9. Паяльный стержень 3 установлен внутри цилиндра 7 тепловой трубки с возможностью продольного перемещения, его фиксация может быть осуществлена любым известным приемом. Паяльный стержень 2 выполнен из меди или какоголибо сплава с высокой теплопроводностью, цилиндры 7 и 8 и трубка 12 из нержавеющей стали или другого материала с относительно низкой теплопроводностью. Переменная теплопроводность участка паяльного стержня 2 обеспечивается выполнением на его наружной поверхности системы поперечных кольцевых пазов 15 (фиг.l и 2), имеющих ширину <, меньшую ширины кольцевь>х перемычек 16 между пазами

15. В другом варианте конструкции паяльного стержня 2 (фиг.3 и 4) переменная эффективная теплопроводность его участка достигается выполнением этого участка в виде полого цилиндра

17 иэ материала с низкой теплопроводностью (например, из нержавеющей стали), на котором снаружи установлены кольца !8 из материала с высокой теплопроводностью (нап1>имер, из меди), отделенные одно от другого кольцевыми зазорами 19 и:TH дополнительнь>ми кольцами 20 и> . атериапа с ниик< й

1235680

t5

30

50 теплопроводностью (например, из керамики). Пазы 15 также могут заполняться материалом 21, имеющим низкую теплопроводность, Величины 0, и ь, а также глубина h пазов 15, ширина и высота h колец 18 и ширина 4 и зазоров 19 и колец 20 соответственно могут выполняться переменными по длине паяльного стержня, что позволяет при соответствующем выборе материалов данных конструктивных элементов в широком диапазоне варьировать как саму величину эффективной теплопроводности рассматриваемого участка паяльного стержня 2, так и ее распределение по длине этого у астка.

Электрический паяльник работает следующим образом.

При подаче напряжения на нагреватель 4 паяльный стержень 2 разогревается, при этом температура его конца, который предназначен для пайки, поддерживается на уровне, определяемом мощностью нагревателя 4, положением его внутри паяльного стержня 2, положением последнего (т.е. насколько вдвинут или выдвинут) относительно газорегулируемой тепловой трубы (т.е. корпуса 1) и ее настройкой на определенный температурный уровень при данном передаваемом через трубу тепловом потоке. В режиме холостого хода, т.е. без пайки, практически вся мощность нагревателя 4 передается тепловой трубе и сбрасывается через радиатор 10 в наружный цилиндр 8 корпуса.

В режиме пайки большая часть теплового потока от той части нагревателя 4, которая расположена вне участка 3 паяльного стержня 2, обладающего переменной эффективной теплопроводностью, идет через паяльный стержень 2 к его торцу, где производится пайка. Остальная часть теплового потока через стенку паяльного стержня

2, в том числе его участок 3, передается тепловой трубе и сбрасывается в окружающую среду. Наличие в паяльном стержне 2 участка 3 с переменной эффективной теплопроводностью обеспечивает такой эффект, что мощность, выцеляемая нагревателем 4, на этом участке как бы "отсекается" от остальной мощности и передается только радиально-тепловой трубе, а не вдоль паяльного стержня 2, так как на этом участке его эффективная теплопроводность в-продольном направлении значительно меньше, чем в радиальном.

При необходимости уменьшить или увеличить температуру паяющего конца паяльного стержня 2 нагреватель 4 перемещают внутри него соответственно вправо или влево (фиг.1) на некоторое расстояние и фиксируют в новом положении с помощью витка 14. Наличие в паяльном стержне 2 участка 3 с переменной эффективной теплопроводностью обеспечивает высокую чувствительность регулирования температуры, при этом достигается почти линейная зависимость между тепловым потоком, идущим на пайку, и перемещением нагревателя 4 относительно паяльного стержня 2. Конструкция паяльника позволяет получить широкий диапазон рабочих температур при относительно не большом (порядка 10 мм) интервале перемещения нагревателя.

Дополнительные возможности регулирования температурного уровня открываются при перемещении паяльного стержня 2 относительно корпуса 1, при этом максимально возможная температура пайки достигается в таком положении стержня 2, когда он выдвинут из тепловой трубы настолько, что контактирует с ней лишь на участке 3 переменной эффективной теплопроводности или даже на части этого участка.

Таким образом, выполнение участка паяльного стержня с переменной эффективной теплопроводностью, величина которой в радиальном направлении больше, чем в продольном, и использование в качестве корпуса коаксиально трубы позволяют расширить область применения паяльника (за счет повышения чувствительности процесса регулирования и расширения интервала рабочих температур) и повысить стабильность температуры паяльного стержня.

1235680

Составитель F.. Тютченкова

Техред И.Попович Корректор С. 1ерни

Редактор H.Ðîãóëè÷

Тираж 1001 Подписное

В ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. i,/ 5

Заказ 30l>6/12

Произвел .твентн -tT< Uèò 1. афнчсское предприятие, г. Уж; o ê Л,, л. Пр. ектная,