专利名称：高效率长寿命烙铁头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种烙铁头，尤其是具有很好的导热性能且寿命长的烙铁头。
背景技术：
钎焊烙铁头一般根据发热方式分为外热式和内热式两种，内热式烙铁因其安全性高及导热好的特点而被工业化生产广泛采用。其结构如图1所示，是在铜材的内部钻孔，将发热芯置于所钻的孔内。由于铜在高温情况下会迅速溶解到焊锡中，并且容易变形，所以在其外部都覆盖有保护层。而铁在钎焊温度时不易被焊锡所溶解且不易变形，同时也容易被焊锡所浸润，因此，常以铁或铁合金等铁质材料制作保护层。铜起到了导热的作用，而铁层起到了防护的作用，铁层的质量及厚度将直接决定了烙铁头的使用寿命。现有的发热芯大多结构为以陶瓷为基体，以金属丝为发热材料的形式。一般是由如下几种工艺制作将电阻丝类材料如钨丝、钼丝等电阻丝类材料缠绕成一定形状，放在模具内，将陶瓷粉(一般为氧化铝粉)加入模具内，再加温烧结而成。或者将电阻丝类材料采用印刷工艺，压制在未烧结的陶瓷基片上，再卷成圆柱型，加温烧结而成。外表面均覆盖陶瓷层以起到绝缘的作用。传统的加工方式有如下缺陷1.发热芯与烙铁头的工作部分距离较远而影响温度补偿的速度2.铜材在钻内孔时必然留下锥型孔，而发热芯的制作工艺又决定其前端为平的圆柱状或扁平状，发热芯前端与铜材之间必然有一个阻碍导热的空隙，使导热效果受到影响；3.由于导热体导热效果受到所述原因的影响，其保护层必须要薄，否则难以保证烙铁真正所使用的温度，其铁层厚度一般只在0.3毫米左右，直接影响了产品的使用寿命；4.薄的保护层一般需以电镀方式来实现，而电镀方式手工操作较多，生产成本高，同时电镀工艺很难保证有均匀的铁层，尤其因尖端放电原理在尖端处铁层很厚，需要大量镀后机械加工工作来保证铁层的均匀，加工复杂。
发明内容
本发明为了解决现有技术所存在的导热效果差、使用寿命短的技术问题，提供一种导热效果好的高效率长寿烙铁头。
本发明的技术解决方案是一种高效率长寿命烙铁头，有发热芯1，所述的发热芯1为柱形，其前端为发热工作端2、后面为发热柱体3，发热工作端2的横截面积小于发热柱体3的横截面积，发热芯1的外面套接有铁质保护套4。
所述的发热工作端2与其后面的发热柱体3可为无机械界面的一体结构，其制作材质为陶瓷发热材料。
所述的发热工作端2与其后面的发热柱体3均是在瓷基体上缠绕有发热导线5，发热导线5外有绝缘层6，发热工作端2与其后面的发热柱体3可为无机械界面的一体结构。陶瓷基体上设有槽7，发热导线5置于槽7内。
所述的的发热端2为尺寸由后至前逐渐变小的台形。
所述的的发热端2可为柱形。
所述的铁质保护套4与发热芯1之间有铜过渡层8。
本发明同现有技术相比，由于所设计的发热体结构的前端为工作端，克服了现有技术所存在的导热空隙的问题，发热芯外面直接套接铁质保护套，更重要的是使发热芯更加接近工作部分。发热芯工作端部与铁层(或合金层)直接接触，将大大地提高了传热效率，这样即使将铁层厚度增大到0.5毫米，导热效果仍然很好，烙铁头的寿命也将由于铁层厚度的增加却大幅度提高。同时还无需电镀，通过冲压或其他机加工方式即可生产厚度增大的铁帽，避免了用电镀方法生产薄的保护层所带来的种种弊病。
图1为本发明现有技术的结构示意图。
图2为本发明实施例1的结构示意图。
图3为本发明实施例2发热芯的结构示意图。
图4为本发明实施例2的结构示意图。
图5为本发明实施例3发热芯的结构示意图。
图6为本实用新型实施例4的结构示意图
具体实施例方式实施例1如图2所示，有发热芯1，发热芯1为圆柱或方柱形，其前端为发热工作端2、后面为发热柱体3。发热芯1的外面用耐高温的粘接剂(如硅酸钠——水玻璃)连接铁质保护套4，所述的发热工作端2与其后面的发热柱体3可为无机械界面的一体结构，发热端2部分的尺寸由后至前逐渐变小，即发热工作端2的横截面积小于发热柱体3的横截面积，可用多种陶瓷发热材料制成所需的发热芯，如二硅化钼或其它陶瓷材料发热材料如碳化硅、铬酸镧等。该发热材料电学性能完全能满足要求，这些材料均可在5-24V的电压区间内，在烙铁头所需供热的温度段300-500度，建立一种稳定的温度平衡状态。也可采用多层陶瓷技术，如美国专利6396028所述的多层陶瓷发热芯的制作方法。铁质保护套可采用多种材质，如纯铁、纯镍、铁镍合金、不锈钢等。通过金属薄带冲压或拉深的工艺，也可采用冷墩的工艺将线材或其他形状成型为所需的形状。
实施例2如图3、4所示有发热芯1，发热芯1为圆柱形，其前端为发热工作端2、后面为发热柱体3。发热芯1的外面用耐高温的粘接剂(如硅酸钠——水玻璃)套接铁质保护套4，所述的发热工作端2与其后面的发热柱体3可为无机械界面的一体结构也可以是分体连接的。发热端2部分为尺寸由后至前逐渐变小的圆台形，即发热工作端2的横截面积小于发热柱体3的横截面积。制作发热芯1可先烧结好具有烙铁头工作部分相近形状或锥型的陶瓷基体，基体可采用氧化铝材质，，将发热导线6部分缠绕在基体上，导线部分可选择钨丝、钼丝、或其他耐高温金属。为了缠绕准确均一，可先在陶瓷基体上刻出小槽7。导线直接缠绕到小槽7内，这样确保发热芯将有相同的电学参数，同时也降低了绝缘层的厚度，提高了提高了导热能力。最后，涂覆绝缘层6，绝缘层6可采用烧结氧化铝，或低温沉积氧化铝等多种方式。
实施例3如图5所示其它如实施例1、2，只是发热芯1前端的发热工作端2为圆柱形，其直径小于发热芯1后面的发热柱体3，即发热工作端2的横截面积小于发热柱体3的横截面积。
实施例4如图6所示实施例4是一些形状比较特殊的烙铁头，如很尖的烙铁头。可如实施例1、2、3、4，将发热芯前部分作成相对较钝的圆台型，或小直径的圆柱型。采用机加工或冷墩或热墩的方式制成锥状铜过渡层，铁或其他合金保护层4部分可采用电镀或冲压再与铜层部分结合。这样的结构方式因发热芯比传统方式更接近工作部分，且铜层起到很好的过渡传导的作用，导热能力仍有很大的提高。即使在将铁层增厚的情况下，仍有不错的导热效果，可大幅度提高使用寿命。铜层与铁层也可采用用铜铁合金的方式，这样既有好的导热能力，又有较长的寿命。该合金可采用粉末冶金的方式制作，美国专利5579533有一种用铜铁合金作为导热材料的制作方式。
权利要求
1.一种高效率长寿命烙铁头，有发热芯(1)，其特征在于所述的发热芯(1)为柱形，其前端为发热工作端(2)、后面为发热柱体(3)，发热工作端(2)的横截面积小于发热柱体(3)的横截面积，发热芯(1)的外面套接有铁质保护套(4)。
2.根据权利要求1所述的高效率长寿命烙铁头，其特征在于所述的发热工作端(2)与其后面的发热柱体(3)为无机械界面的一体结构，其制作材制为陶瓷发热材料。
3.根据权利要求1所述的高效率长寿命烙铁头，其特征在于所述的发热工作端(2)与其后面的发热柱体(3)均是在陶瓷基体上缠绕有发热导线(5)，发热导线(5)外有绝缘层(6)。
4.根据权利要求3所述的高效率长寿命烙铁头，其特征在于所述的发热工作端(2)与其后面的发热柱体(3)为无机械界面的一体结构。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的高效率长寿命烙铁头，其特征在于所述的的发热端(2)为尺寸由后至前逐渐变小的台形。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的高效率长寿命烙铁头，其特征在于所述的的发热端(2)为柱形。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的高效率长寿命烙铁头，其特征在于所述的铁质保护套(4)与发热芯(1)之间有铜过渡层(8)。
8.根据权利要求3或4所述的高效率长寿命烙铁头，其特征在于所述的陶瓷基体上设有槽(7)，发热导线(5)置于槽(7)内。
全文摘要
本发明公开一种高效率长寿命烙铁头，有发热芯(1)，所述的发热芯(1)为柱形，其前端为发热工作端(2)、后面为发热柱体(3)，发热工作端(2)的横截面积小于发热柱体(3)的横截面积，发热芯(1)的外面套接有铁质保护套(4)。克服了现有技术所存在的导热空隙的问题，发热芯外面直接套接铁质保护套，使发热芯更加接近工作部分。发热芯与工作端部的铁层(或合金层)直接接触，将大大地提高了传热效率，这样即使将铁层厚度增大到0.5毫米，导热效果仍然很好，烙铁头的寿命也将由于铁层厚度的增加却大幅度提高。同时还无需电镀，通过冲压或其他机加工方式即可生产厚度增大的铁帽，避免了用电镀方法生产薄的保护层所带来的种种弊病。
文档编号B23K3/02GK1689747SQ200410020498
公开日2005年11月2日 申请日期2004年4月29日 优先权日2004年4月29日
发明者刘洋, 王键 申请人:刘洋, 王键