专利名称：交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁的制作方法
技术领域：
本发明属于纤焊工具，涉及一种用于电子工业的电烙铁，特别涉及一种可以交直流两用，具有节能、防静电、恒温功能的以氮化硅为发热芯材料的电烙铁。
背景技术：
应用于电子元器件装配，修理的电烙铁有多种形状，有200余件中国发明专利和实用新型专利展示了多种结构、功能和材料不同的电烙铁。其电烙铁的发热芯早期至今基本上采用金属材料制作的电阻丝，近年来又有采用PTC陶瓷石英管做发热芯。这些电烙铁发热芯存在着能耗大，寿命短、供电方式单一，不能防静电等缺点，PTC发热芯除寿命短外还有安全性差的问题。
本发明的目的就是要克服上述电烙铁及发热芯存在的缺陷与不足，提供一种使用寿命长、安全性可靠，可以用交直流电源且耗电量低，恒温，还可以防静电的电烙铁。
发明内容
实现本发明目的采取的技术方案是交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁由发热芯，焊嘴、不锈钢套管、隔热陶瓷管、斜面隔热陶瓷管、手柄组成，其特征在于所述发热芯采用氮化硅发热体，焊嘴采用无铅金属材料制，采用陶瓷材料制作隔热陶瓷管。
发热芯是将电热丝置于氮硅粉中经成型、热压烧结后机械加工制成的电发热体，其技术参数和特点为
1、绝缘电气强度室温下2500V、50HZ，1分钟无击穿现象2、泄漏电流正常工作状态下不大于0.5mA；折断后在水中不大于10mA。
3、抗酸腐蚀能力5％硫酸溶液中沸腾6h，腐蚀率小于10g/m2.h。
4、抗碱腐蚀能力30％氢氧化钠溶液中沸腾6h，腐蚀率小于0.6g/m2.h。
5、适用介质功率≤1500W空气、水功率＞1500W水6、寿命＞5000h发热芯采用不同额定功率的氮化硅发热体，为圆柱型，其前段插接至焊嘴内，后段设有2个引出电极。
斜面隔热陶瓷管外形呈斜面，管内径略大于焊嘴锥体后平直段直径，隔热陶瓷管为两段圆管，套装在发热芯的后部段与引出电极处。
焊嘴的前段为实体锥形，中后段内部为圆孔，内径略大于发热芯的直径，锥形后段平直部份套装斜面隔热陶瓷管，焊嘴后段直径略大于套装斜面隔热陶瓷管部段直径。
不锈钢套管的前端口管壁缩小，后段管壁上设若干个圆孔，后端管壁口扩张，不锈钢套管上套装锁扣螺母，该锁扣螺母设有内螺纹，手柄前段设有外焊纹，前端呈斜面与锁扣螺母螺接，将隔热陶瓷管和不锈钢套管固定在手柄前端。
电烙铁采用交直流两用供电方式，供电范围在3～220V。
手柄在恒温低于500℃的电烙铁中采用高温塑胶材料；在恒温高于500℃的电烙铁中采用木质或其它耐高温材料制作。
焊嘴与发热芯之间还可以加装温控探头。
电烙铁还可用发热芯直接当焊嘴使用。
本发明的电烙铁应用氮化硅发热体做为发热芯，也可以直接用氮化硅发热芯做焊嘴头使用。发热芯的热转换效率高，热效率达98％，在低功率时可以达到较高的焊接温度。
本发明产品具有以下优点1、氮化硅材料具有良好的绝缘性、防静电，泄漏电流小于1.5mA；2、发热速度快，10～60秒达到恒温(不同型号升温时间不同)；3、恒温，温度误差保持在±3℃，温度可调范围大100～500℃；4、省电，比同类产品省电70％以上；5、寿命长，彻底把电烙铁发热芯从消耗品目录里解放出来，正常使用下，连续工作寿命可长达10000小时以上；6、环保，发热芯工作不产生污染，采用无铅焊嘴也无污染。
1、附图1为本发明实施例的结构示意图；2、附图2为本发明焊嘴剖面示意图；3、附图3为本发明斜面隔热陶瓷管剖面示意图；4、附图4为本发明开关电源电路示意图；5、附图5为本发明加装温控探头的电路图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做详细的说明。
图1显示了本发明一种实施例的结构状态，本实施例使用5V直流电。
处于电烙铁前端的是焊嘴4，本发明的焊嘴4采用无铅金属材料制作，本实施例的焊嘴4是采用铍铜合金制作的。其形状如图2所示，焊嘴4的前段为实体锥形，中、后段内部为圆孔，其内径大于发热芯1的直径，以容置发热芯1前段，焊嘴4锥形实体的后段是平直部分，其外径小于焊嘴后段的直径，这样便于套装斜面隔热陶瓷管5，斜面隔热陶瓷管5的形状见图3，其内孔直径大于焊嘴4锥体后平直部分的外径，其外围是斜面，便于不锈钢套管2扣紧固定焊嘴4。
发热芯1为圆柱形，本实施例的发热芯额定功率为5V15W，该发热芯前段插接于焊嘴4内孔，后段设有2个引出电极线连接至接线架10上，由固定螺丝8固接电源线9。隔热陶瓷管3是两段圆管，套装在发热芯1的后部段与引出电极处，以保护该部段连接电极处绝缘；不锈钢套管2是圆管形，但其前端口管壁缩小以便于扣紧斜面隔热陶瓷管5和焊嘴4，后段管壁上设有若干圆孔，在5～20个之间，便于散热，后端口管壁扩张，便于不锈钢套管2上套装的锁扣螺母7紧密固定套管2管筒内的隔热陶瓷管3和内部的发热芯1及前端的焊嘴4；手柄6有两部分，前段的圆管体上设有外螺纹，便于锁扣螺母螺接，手柄6的前段和把握部分由螺纹连接，前段的斜面圆台部分的中间是圆孔，与前段整体注塑的是接线架10，该接线架10上设有固接电源线9的螺孔，固定螺丝8将电源线9固定连接发热芯1的电极引出线，电源线9由开关电源接入，开关电源是从市电接入整流为直流电的，图4是开关电源电路图，是公知的常规电路。控制电路采用通用脉宽调制器TL494，具有通用性和成本低等优点，输出电压经R40、RV2、RV1、R41进行分压采样，经R5阻抗匹配后送到TL494脚1，RV1装在电源前面板上用于实现输出电压的调节。R103和C14将输出电感L1前信号采样，经R5送到TL494脚1，用于提高电源稳定度，消除L1对环路稳定性影响。开关电源其效率≥85％，纹波优于30mVP P。
本实施例应用的是5V15W以下。
采用氮化硅发热体来做为发热芯1，是因为氮化硅具有很好的绝缘性和抗酸碱腐蚀性，其制作是将电热丝置于氮化硅粉中，经模压成型后再经过热压烧结后机械加工为成品。
其技术参数特点为1、绝缘电气强度室温下2500V、50HZ，1分钟无击穿现象2、泄漏电流正常工作状态下不大于0.5mA；折断后在水中不大于10mA。
3、抗酸腐蚀能力5％硫酸溶液中沸腾6h，腐蚀率小于10g/m2.h。
4、抗碱腐蚀能力30％氢氧化钠溶液中沸腾6h，腐蚀率小于0.6g/m2.h。
5、适用介质功率＜1500W空气、水功率＞1500W水6、寿命＞5000h发热芯1在本实施例中采用氮化硅加钨钼丝制作，利用氮化硅发热体稳定性好，温度变化小的特点，加上适当的电路控制，可达到节能恒温的目的，本实施例采用5V电压控制，可在耗电低于15W的前提下，温度高达400摄氏度以上，前端不锈钢套管2和焊嘴4之间采用斜面隔热陶瓷管5，将不锈钢套管2的温度比焊嘴4降低100多度，起到了降低热耗散的作用，不锈钢套管2内部采用圆形隔热陶瓷管3，可将不锈钢套管2与手柄6连接处的温度降低到70摄氏度左右，这样就达到了手柄温度和人体温度相差不大，大大的增加了工人操作的舒适性。
不锈钢套管2与焊嘴4采用导线和地线连接，以导出外界的静电(电烙铁本身不会产生静电)。
电烙铁电源线采用标准内插式插头，控制电源采用内插式插座，这样就方便用户在供电方式上自由的选择交流电或直流电，当出现停电的状况时，用户就可以把电烙铁控制电源上拔出，接到蓄电池上使用。
还有一种方案(权利要求9)是在焊嘴4与发热芯1之间加装温控探头，附图5是电路图，由温度显示驱动电路、双向晶闸管调功与导通角控制电路组成。温度显示驱动电路由一只点/线驱动集成电路SF3914组成，双向晶闸管调功与导通角控制电路由双向晶闸管主控电路VTH和导通角控制电路组成。导通角控制电路由交流电源过零检测电路IC1和过零脉冲分配器IC2、IC3组成。温度高于设定值就降到最小负载功率；温度低于设定值5摄氏度就继续加热，温度设定范围连续可调，可以准确的控制温度高低。其它同前述方案相同。
权利要求
1.交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，由发热芯(1)，焊嘴(4)、不锈钢套管(2)、隔热陶瓷管(3)、斜面隔热陶瓷管(5)、手柄(6)、锁扣螺母(7)组成，其特征在于所述发热芯(1)采用氮化硅发热体，焊嘴(4)采用无铅金属材料制作，采用陶瓷材料制作隔热陶瓷管。
2.根据权利要求1所述的交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，其特征在于所述的发热芯(1)是将电热丝置于氮化硅粉中经成型、热压烧结后机械加工制成的电发热体，其技术参数和特点为①、绝缘电气强度室温下2500V、50HZ，1分钟无击穿现象②、泄漏电流正常工作状态下不大于0.5mA；折断后在水中不大于10mA。③、抗酸腐蚀能力5％硫酸溶液中沸腾6h，腐蚀率小于10g/m2.h。④、抗碱腐蚀能力30％氢氧化钠溶液中沸腾6h，腐蚀率小于0.6g/m2.h。⑤、适用介质功率≤1500W空气、水功率＞1500W水⑥、寿命＞5000h。
3.根据权利要求1所述的交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，其特征在于发热芯(1)采用不同额定功率的氮化硅发热体，为圆柱型，其前段插接至焊嘴(4)内孔，后段设有2个引出电极。
4.根据权利要求1所述的交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，其特征在于斜面隔热陶瓷管(5)外形呈斜面，管内径略大于焊嘴锥体后平直段直径，隔热陶瓷管(3)为两段圆管，套装在发热芯(1)的后部段与引出电极处。
5.根据权利要求1所述的交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，其特征在于焊嘴(4)的前段为实体锥形，中后段内部为圆孔，内径略大于发热芯(1)的直径，锥形后段平直部份套装斜面隔热陶瓷管(5)，焊嘴(4)后段直径略大于套装斜面隔热陶瓷管(5)部段直径。
6.根据权利要求1所述的交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，其特征在于所述的不锈钢套管(2)的前端口管壁缩小，后段管壁上设若干个圆孔，后端管壁口扩张，不锈钢套管(2)上套装锁扣螺母(7)，该锁扣螺母(7)设有内螺纹，手柄(6)前段设有外焊纹，前端呈斜面与锁扣螺母(7)螺接，将隔热陶瓷管(3)和不锈钢管套(2)固定在手柄(6)前端。
7.根据权利要求1所述的交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，其特征在于所述的电烙铁采用交直流两用供电方式，供电范围在3～220V。
8.根据权利要求1所述的交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，其特征在于所述的手柄(6)在恒温低于500℃的电烙铁中采用高温塑胶材料；在恒温高于500℃的电烙铁中采用木质或其它耐高温材料制作。
9.根据权利要求1所述的交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，其特征在于所述的焊嘴(4)与发热芯(1)之间还可以加装温控探头。
10.根据权利要求1所述的交直流两用节能防静电恒温氮化硅电烙铁，其特征在于所述的电烙铁还可用发热芯(1)直接当焊嘴使用。
全文摘要
本发明属于纤焊工具，涉及一种可以交直流两用，具有节能、防静电、恒温功能的以氮化硅为发热芯材料的电烙铁。由发热芯，焊嘴、不锈钢套管、隔热陶瓷管、斜面隔热陶瓷管、手柄组成，发热芯采用不同额定功率的氮化硅发热体，为圆柱型，其前段插接至焊嘴内，后段设有2个引出电极。斜面隔热陶瓷管外形呈斜面，隔热陶瓷管为两段圆管，套装在发热芯的后部段与引出电极处。焊嘴的前段为实体锥形，中后段内部为圆孔，锥形后段平直部份套装斜面隔热陶瓷管，焊嘴后段直径略大于套装斜面隔热陶瓷管部段直径。发热芯的热转换效率高，热效率达98％，在低功率时可以达到较高的焊接温度。具有防静电、发热速度快、恒温、省电、寿命长的优点。
文档编号B23K3/03GK1947910SQ20051010030
公开日2007年4月18日 申请日期2005年10月12日 优先权日2005年10月12日
发明者赵顺乐, 蔡章舜, 张型园 申请人:深圳市慧力泰科技有限公司