专利名称：无绳烙铁的制作方法
技术领域：
本发明涉及元绳电气装置，更具体地说，涉及烙铁和烙铁焊嘴。
背景技术：
许多工业部门和业余爱好者都需手工焊制各种电器件间的导电接点。为了焊制这种接点开发出了多种多样的烙铁，用于从修理印刷电路板延伸的各种场合，用于电信工业，并用来制造、修理重工业电气与机电设备。现有烙铁因电源、应用、性能、形状、尺寸、温度、焊嘴类型、热源、价格和轻便性而异。
不拘烙铁的尺寸或功率，通常将现有烙铁焊嘴分为两类。第一种焊嘴由围以非导性膜料、后覆以导热性金属壳体的加热元件组成。此焊嘴是通过供电给加热元件而加热的。焊嘴尺寸因用途而异，可以很不相同。电源也可以不同，可为2.4伏电池，也可为220伏交流惯常插座，等等。不拘电源，加热元件的电流一般由通往加热元件的电路上的开关控制。其开关常为位于烙铁外罩上的手动开关。
另一种烙铁包括一通过燃烧丁烷加热、由导热材料—通常由金属制成的固体焊嘴。这种烙铁一般为手提式，丁烷则是由工具内的筒供应的。
现有类型的烙铁存在许多问题。须插入惯常电插座的烙铁机动性不好，使用受到限制。不拘焊嘴类型，达到软焊温度通常所需时间起初从10秒到60秒不等。若烙铁用完再用时未完全冷却，后续使用可能不需要很长时间起动，但也不能立即起动。同样，理想冷却所需时间可能相当长，将工具移开工件表面后，在工具冷却下来之前，有烧着操作者及其周围物品的危险。
现有无绳烙铁解决了将烙铁连接到惯常插座带来的机动性问题，但又产生其他问题。丁烷烙铁要求操作者贮存、维护高度可燃气体，不能消除上述其他不足之处。现有电池电源无绳烙铁一般全部电量用完只能焊125个接点，能输出的有效功率不过大致在15-25瓦范围内。
为了确保操作者能充分看清待焊接点，现有电烙铁有时设有置于烙铁上的小灯为焊嘴和接点提供照明。在这些装置中，灯是由控制加热元件电流的同一开关控制的。此系统的缺点是，不加热烙铁焊嘴就不能用灯。这要求操作者未焊接或未加热时要想照明就得另携手电筒。
如上所述，烙铁主要是用来在各种形式的电气和电子设备中焊制导电接点的。用肉眼检查软焊接点并不总是可以准确测定接点是否已恰当形成以及当前是否导电。因此，那些想测试其接点或测试电路中任何其他两点间电流之连续性的操作者，需另携连续性测试仪。
这样就需要有一种烙铁，它能迅速加热迅速冷却，减少烧着操作者和/或其周围物品的危险。烙铁若为便携式且无须更换电池或重新充电就能以高的输出功率形成大量接点，那就比较理想。对便携式烙铁还另有要求，要求能用作手电筒和/或连续性测试仪，减少操作者携至工作现场的工具数量。
发明内容
一般性的描述是，本发明提供一种带石墨焊嘴的烙铁，焊嘴由相互绝缘不导电的单独的两半组成。两半焊嘴分别单独地与一电源的正负端相连。将两半焊嘴贴到导电材料如待焊金属上时，两半焊嘴与电源间的电路就得以接通。两半焊嘴均由具有高电阻率和低热导率的材料构成。因此，焊嘴可迅速达到操作温度。当焊嘴从接点移开时，电路就断开，焊嘴材料迅速冷却。
因为只有当焊嘴的两部分电路连通时电流才能流过，故不另需开关。另外，无需等待焊嘴加热，就可使用此烙铁。此烙铁也可因其加热冷却迅速而减少烧着操作者和/或其周围物品的危险。再者，此烙铁所用材料可消除焊嘴粘着在接点上的危险。焊嘴材料还使其输出功率有可能高于其他已知电池操作的便携式烙铁，满电量用完可焊300多个接点。
按照本发明的其他方面，在一实施例中，烙铁还包括一设置在外罩上的灯以便为焊嘴和接点提供照明。灯是另由开关控制的，从而实际上无需加热焊嘴就使待用工具有可能照亮操作者外围。本发明此点使操作者有可能在照明不足的场合工作或打算在此场合工作时不必另携光源。
按照本发明的其他方面，提供了另一实施例，其中工具还包括一条串接灯、电源和一连续性测试探头的引出电线。本发明此点使烙铁有可能通过将引线和探头直接贴到一个新焊接点或待测电路的另一部分上来测试电路的连续性。本发明此点使操作者无需另携连续性测试仪即可实现这一功能。
本发明的上述各点及许多附带优点当结合附图参照以下详述时会更好地为人们所理解，就更易于得到正确评价图1为按本发明形成的烙铁的一个实施例的正视图；图2为按本发明形成的烙铁焊嘴的一个实施例的前方正视图；图3为图2绘示的烙铁焊嘴的侧视图；图4为图2所示烙铁焊嘴的端视图。
图5为用于图1实施例的电路图。
具体实施例方式
参考图1，示出了按本发明形成的无绳烙铁的一个实施例。烙铁1包括一连接到本体3上的焊嘴2，一设置在本体3上用来照亮焊嘴2和外围工件表面(未示出)的电灯4，一设置在本体3上用来控制电灯4的开关5，设置在本体3上的一连续性测试引线6与一连续性测试探头7，一电源装置8(见图5)。
更详细地说，本体3包括一细长的大体管状的件，它是由刚性电阻材料—如塑料或为本领域技术人员所知的其他材料制成的。本体为整体结构，是由部件装配的，并加以配置以便夹持下述二级构件。本领域技术人员会公认，本体的配置可以很不相同以便用于不同场合。
参考图2、3、4，焊嘴包括电极9和电极10两个电极，其间设置有绝缘体11使它们彼此电气绝缘。在图2、3、4绘示的实施例的情况下，电极9和电极10的横截面形如两个半圆柱。每个电极纵向是以三维角A向末端延伸形成锥形逐渐变细的，并以角B在末端尖梢另被斜切，从而形成适用于待焊接点的带角度平面。本领域的技术人员会公认，焊嘴的尺寸和形状也可以很不相同以便用于不同的软焊场合。
电极9、10最好由石墨或含石墨的材料构成。例如，由俄州Cleveland的Eveready电池有限公司制造、由1209型Eveready超重型灯电池所得电池电极一类含石墨电池电极，就提供了满意的结果。电极也可换个办法由其他热导率低的半导电材料如锗或硅构成。焊嘴材料的电阻率至少应为1,500微欧厘米(micro-Ohm cm)，最好高于3,000微欧厘米，热导率则应小于10英热量单位/小时-英尺-华氏度(BTU/hr-ft-°F)，最好为1-10英热单位/时-英尺-°F。一通电电极材料温度就可在数秒内达到约600°F，并在温度超过约1000°F时保持固态。另外，电极材料最好具有足够的抗压、拉强度使电极有可能以小于约1mm的公差制造，靠本体3牢固地夹持在位，无机械故障地贴到待焊接头上。焊嘴最好具有1.5-1.75克/立方厘米的密度和1,500磅/英寸2(psi)的最小抗弯强度。
在一个实施例中，绝缘体11是用石英制造的。绝缘体11可换个办法用能耐受约1,000°F以上的高温而不改变状态的固体绝缘材料构成。
焊嘴2是以任何惯常方式、最好是以可拆卸方式连接到本体3的。本领域技术人员会公认，使焊嘴与本体连接、分开的方法可以很不相同以便用于不同的软焊场合。使焊嘴可拆卸也使采用相同工具将不同焊嘴用于不同场合成为可能。在安全的情况下，电极9、10可以惯常方式分别电气连接到电源装置8的正负端。可采用各种电源装置8，包括可再次充电电池或非充电电池，也可采用由线电压经变压器提供的低压。图1中的电源装置为一对装在本体3内的镍镉电池，可供700-750毫安小时和2.4伏的额定电压。可随意用开关或其他断流装置使电极9、10与电源装置8电气隔断。
当将二电极9、10贴到一导电或半导电材料如焊料上时，就接通了从电源装置8正端经电极9经焊嘴所贴导电或半导电材料再经电极10返回电源装置8负端的电路。电流使电极9、10在数秒内加热到约600°F以上温度，使工具有可能在其后以相同方式被用作惯常烙铁。这样配置起来，该器械可提供相当于约25-50瓦热量的电流给待焊接点。此最佳电极材料的另一性能是，它在使用时不会焊在接点上。当器械的操作者想停止供热时，可使器械与导电或半导电材料分离，断开电流。电流断开时，电极可在数秒内冷却到安全温度，可与人们的皮肤或衣物接触。
该器械也可选择地包括一惯常电灯4如白炽灯泡或发光二极管。如图1所示，灯4被设置在本体3上其发光可在使用时照亮焊嘴2及周围工作区。如图5所示，灯4是以惯常方式电气连接到电源装置8上并由开关5控制的。合上开关5，就接通从电源装置8一端经开关5再经电灯4回到电源装置8反端的电路，在不供电给焊嘴2的情况下点亮电灯4。因可不加热焊嘴2而接通电灯4，此灯就可用来照亮操作者外围，无偶尔烧着操作者或附近可燃物料之险。
如图1所示，器械也可另装一具有连续性测试引线6和连续性测试探头7的连续性测试总成。引线6另包括一根电线12—例如一端从本体3伸出并带有连在电线12末端的鳄牙夹(alligator clip)13的26号线。连续性测试探头7为一探头，类似于惯常电工测试设备所用的那种一例如—短而硬的导电针状探头。对本领域技术人员来说很明显，不脱离本发明的基本原理，连续性测试引线和连续性测试探头可由任何导电材料构成。如图5所示，连续性测试引线6是经通过电灯4延伸的电路电气连接到电源装置8上的。探头7是连接到电源装置8反端的。参考图5，焊嘴是串联到电源装置8上的。电路20是与焊嘴并联设置的。灯4和开关5是沿电路20串联设置的。引线6是连接到位于灯4与开关5之间的接点22上的。总成是通过将鳄牙夹13连接到待测电路的一侧并使探头7接触待测电路的反侧而被用来测试电路的。如果被测电路电气连续，电流就会从电源装置8经电灯4、连续性测试引线6、被测电路和连续性测试探头7流回电源装置8，从而接通电路使电灯4发光。灯4一亮马上就证实被测电路的连续性。该实施例对无绳烙铁特别有用，因为操作者无需另取或另携工具就可测试所焊接点。
如图1所示，端帽14、15可用来保护焊嘴2和连续性测试引线6无损。端帽是用惯常办法如摩擦性配合、夹子、螺纹面等固定到本体2上并可摘下的。
本发明的最佳实施例已得到阐明和描述，应当指出，在不脱离本发明原理和范围的前提下还可以作出若干变型和改进。
权利要求
1.一种用电源装置带动的烙铁用焊嘴总成，包括两个电极，每个电极具有1,500微欧厘米或更大的电阻率，每个电极与另一电极用设置在它们之间的绝缘体隔开电气，对两个电极中的每个都加以配置构形使它们分别独立地电气连接到所述电源装置的正负端。
2.如权利要求1所述的焊嘴总成，其中每个电极均具有小于或等于10英热量单位/小时-英尺-华氏度的热导率、至少约为1,500磅/英寸2的抗弯强度和约为1.5-1.75克/厘米3的密度。
3.如权利要求2所述的焊嘴总成，其中每个电极具有1-10英热单位/时-英尺-°F的热导率。
4.如权利要求1所述的焊嘴总成，其中每个电极具有3,000微欧厘米以上的电阻率。
5.如权利要求4所述的焊嘴总成，其中每个电极具有小于或等于10英热单位/时-英尺-°F的热导率，至少约为1,500磅/英寸2的抗弯强度和1.5-1.75克/厘米3的密度。
6.如权利要求5所述的焊嘴总成，其中每个电极具有1-10英热单位/时-英尺-°F的热导率。
7.在用电源装置带动的烙铁中，所作改进包括一种包括两个电极的焊嘴，每个电极均具有1,500微欧厘米以上的电阻率，每个电极与另一电极用设置在它们之间的绝缘体隔开电气，两个所述电极中的每个分别单独电气连接到所述电源装置的正负端。
8.如权利要求7所述的焊嘴总成，其中每个电极具有小于等于10英热单位/时-英尺-°F的热导率，至少约为1,500磅/英寸2的抗弯强度和约为1.5-1.75克/厘米3的密度。
9.如权利要求8所述的焊嘴总成，其中每个电极具有1-10英热单位/时-英尺-°F的热导率。
10.如权利要求7所述的焊嘴总成，其中每个电极具有高于3,000微欧厘米的电阻。
11.如权利要求10所述的焊嘴，其中每个电极具有小于或等于10英热单位/时-英尺-°F的热导率，至少约为1,500磅/英寸2的抗弯强度和约为1.5-1.75克/厘米3的密度。
12.如权利要求11所述的焊嘴总成，其中每个电极具有1-10英热单位/时-英尺-°F的热导率。
13.一种软焊器械，包括一连接到一本体和一电源装置的焊嘴，其中所述焊嘴靠本体固定在位，每个电极具有1,500微欧厘米以上的电阻率，每个电极与另一电极用设置在它们之间的绝缘体隔开电气，两个所述电极是分别单独电气连接到所述电源装置的正负端的，所述本体则包括一个用任何刚性耐热材料制成的细长的基本上管状的件。
14.如权利要求13所述的焊嘴总成，其中每个电极具有小于或等于10英热单位/时-英尺-°F的热导率，至少约为1,500磅/英寸2的抗弯强度和约为1.5-1.75克/厘米3的密度。
15.如权利要求14所述的焊嘴，其中每个电极具有1-10英热单位/时-英尺-°F的热导率。
16.如权利要求13所述的焊嘴总成，其中每个电极具有高于3,000微欧厘米的电阻率。
17.如权利要求16所述的焊嘴总成，其中每个电阻具有小于或等于10英热单位/时-英尺-°F的热导率，至少约为1,500磅/英寸2的抗弯强度和约为1.5-1.75克/厘米3的密度。
18.如权利要求17所述的焊嘴总成，其中每个电极具有1-10英热单位/时-英尺-°F的热导率。
全文摘要
一种包括一石墨焊嘴的烙铁，焊嘴具有自成一体的两半(9、10)，它们彼此之间电气绝缘。将焊嘴的两半贴到导电材料如待焊材料上时，焊嘴两半(9、10)和电源(8)间的电路就得以接通。因此，焊嘴可迅速达到操作温度。将焊嘴移开接点时，电路就断开，焊嘴材料可迅速冷却到安全温度。焊嘴材料使输出功率有可能高于其他电池操作的便携式烙铁。
文档编号B23K3/00GK1582210SQ01823937
公开日2005年2月16日 申请日期2001年12月14日 优先权日2001年12月14日
发明者德拉戈斯·阿克辛特, 格里戈雷·阿克辛特 申请人:亥伯龙创新公司