专利名称：注射式电烙铁的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种电烙铁。
目前，公知公用的吸锡电烙铁(又称吸锡器)都是依靠一个与管形烙铁头活动衔接的塑料气筒来完成控制吸锡和送锡的外热式吸锡电烙铁。这种吸锡电烙铁的受热金属完全暴露于空气之中，与空气直接接触面积大。一旦通电发热后，这种吸锡电烙铁的受热金属容易被空气氧化，锈蚀速度较快，散热迅速，热量利用低，而且这种吸锡电烙铁的功率一般都是30W以上，电能消耗大。使用这种吸锡电烙铁时，若有放置不严格，那就会与其它电烙铁一样容易烫损器件、设备等财物，热安全性差，或稍有不慎把受热后的这种吸锡电烙铁的管形烙铁头倾斜地放置于任何支架上，管形烙铁头内部的残余熔锡就会往塑料气筒内倒流，冷却凝结，使吸锡和送锡的控制装置失灵。长期使用，与管形烙铁头活动衔接的塑料气筒的那部分塑料就会老化变形，开裂漏气，吸锡和送锡的控制装置就因此损坏。另外这种吸锡电烙铁的体积很大，长度又长，使用不灵活方便。重要的是这种吸锡电烙铁的管形烙铁头特别粗，与其它电烙铁一样都不适宜于密脚集成块和密脚电器开关以及其它高要求电子器件的安装与拆卸等焊接。
本实用新型目的是针对上述吸锡电烙铁的缺点，提供一种主要用途在于密脚集成块和密脚电器开关安装与拆卸、其它高要求电子器件安装与拆卸、无电线安装与修理、电机笼条修理等焊接和金属工艺连续锡焊、兼作电缆和电机抽头焊接的，与上述吸锡电烙铁相比具有体积小，长度短，放热集中，热量利用高，运用广泛，热安全性好，使用灵活方便，可靠性好，寿命长，电能消耗低，功率可小到20W以下的，容易控制吸锡和送锡的程度(量)的而且其控制装置不失灵的半自动型高效注射式电烙铁。
本实用新型的结构特征是由针嘴(1)、金属烙铁头(2)、绝热套(3)、半封闭金属筒(4)、金属活塞(5)、活塞金属环(6)、锯齿形防滑金属片(7)、防动螺钉(8)、带钩防滑金属弹簧片(9)、管形连杆(10)、螺旋弹簧圈(11)、带钩防滑金属弹簧片固定座(12)、电源接线盒(以下简称为按键)(13)、电热芯(14)、电源线引孔(15)和微型金属接线柱(16)组成。见附图，
图1为本实用新型的剖面图［电热芯(14)在
图1中只作示意图，未作剖面图］，图2为
图1的左视(又称右向)外观视图。
以下结合附图详细说明本实用新型的结构具体关系，功用及其目的如下针嘴(1)固定在金属烙铁头(2)上，金属烙铁头(2)与半封闭金属筒(4)底部连接，金属烙铁头(2)内部有一条细窄的通道沟通半封闭金属筒(4)内底部和针嘴(1)外头，使熔锡顺利地由针嘴(1)外头流到半封闭金属筒(4)内部或由半封闭金属筒(4)内部流到针嘴(1)外头；半封闭金属筒(4)用防动螺钉(8)固定在绝热套(3)内部，在绝热套(3)与半封闭金属筒(4)之间填充一层隔热层C段和D段，使半封闭金属筒(4)既不能在绝热套(3)内部松动，又不能通过本身外部直接向外界辐射不应该损失的热量，使装置在金属活塞(5)内部的电热芯(14)所供给的热量集中到金属烙铁头(2)和针嘴(1)上释放，以提高热量利用和增加热安全性；在半封闭金属筒(4)内部装置一只金属活塞(5)，金属活(5)在半封闭金属筒(4)内部能自由往复运动，通过金属活塞(5)在半封闭金属筒(4)内部能自由往复运动，使半封闭金属筒(4)内部的容锡缸容积发生变化，实现吸锡和送锡；在金属活塞(5)外壁开挖一组以上的活塞环槽，在活塞环槽内装置可拆卸的形如内然机活塞环的活塞金属环(6)使半封闭金属筒(4)、金属活塞(5)和活塞金属环(6)无论在受热前或受热膨胀后，金属活塞(5)和活塞金属环(6)始终能够在半封闭金属筒(4)内部能自由往复运动且不漏气，保证吸锡送锡不失灵；金属活塞(5)与管形连杆(10)连接，管形连杆(10)又与按键(13)连接，使按动按键(13)时，通过管形连杆(10)连动金属活塞(5)在半封闭金属筒(4)内部向半封闭金属筒(4)内底部运动，使半封闭金属筒(4)内部的容熔锡缸容积减小，实现动手送锡；在隔热层D段与按键(13)之间，即在管形连杆(10)外部装置一只能伸能缩的螺旋弹簧圈(11)，通过螺旋弹簧圈(11)的能伸能缩作用使被压缩后的螺旋弹簧圈(11)［附图中未画出螺旋弹簧圈(11)的被压缩状态］的弹力通过按键(13)和管形连杆(10)连动金属活塞(5)在半封闭金属筒(4)内部向半封闭金属筒(4)筒口运动，从而又使半封闭金属筒(4)内部的容熔锡缸容积增大，实现自动吸锡；锯齿形防滑金属片(7)用螺钉固定在绝热套(3)外侧，锯齿形防滑金属片(7)有锯齿防滑边(7A)和凹长平滑槽边(7B)之分，带钩防滑金属弹簧片(9)的无钩端用螺钉固定在按键(13)外侧的凸出的长方体的带钩防滑金属弹簧片固定座(12)上，带钩防滑金属弹簧片(9)的有钩端的锯齿形钩钩住锯齿防滑边(7A)的齿槽，使按动按键(13)时，带钩防滑金属弹簧片(9)的有钩端的锯齿形钩能自动从锯齿防滑边(7A)的齿槽中弹跳出来，并且往前运动钩住锯齿防滑边(7A)的前一个齿槽，从而使半封闭金属(4)内部的容熔锡缸的容积逐级减小，实现控制送锡的程度(量)，同时防止被压缩后的螺旋弹簧圈(11)的弹力通过按键(13)和管形连杆(10)连动金属活塞(5)在半封闭金属(4)内部向半封闭金属筒(4)筒口运动过度而使蓄存在半封闭金属筒(4)内部的容熔锡掺杂有大量的空气泡，避免本实用新型的使用效果，若把带钩防滑金属弹簧片(9)的有钩端的锯齿形钩从锯齿滑边(7A)的齿槽中撬(拔)往凹长平滑槽边(7B)的槽内，被压缩后的螺旋弹簧圈(11)的弹力又通过按键(13)和管形连杆(10)连动金属活塞(5)在半封闭金属弹筒(4)内部向半封闭金属弹筒(4)筒口运动，从而使半封闭金属弹筒(4)筒内部的容熔锡缸容积迅速增大，完成自动吸锡；按键(即电源接线盒)(13)分为前固定盒(13A)和后活动盖(13B)，前固定盒(13A)与管形连杆(10)连接，其外侧有凸出的长方体的带钩防滑金属弹簧片固定座(12)和电源线引孔(15)，其内底部对称固定两粒电热芯(14)电源线和外接电源线(附图中未画出外接电源线)公共微型金属接线柱(16)，前固定盒(13A)与后活动盖(13B)依靠螺纹相互衔接，后活动盖(13B)可拧紧、旋松、取下、以适应更换电热芯(14)的需要；
电热芯(14)装置在金属活塞(5)、管形连杆(10)和按键(13)内部，以提高热量利用和安全性，同时使本实用新型小型化；绝热套(3)有凸出边缘(17)，以防止本实用新型从使用者手中脱落。
本实用新型的握法与医护人员握注射器(针筒)相同，即用食指和中指挟住绝热套(3)的靠近凸出边缘(17)处，用母指或靠近母指的手腕顶住按键(13)即可，握法可系单手握法。
本实用新型的工作原理(使用步骤)如下(一)按动按键(13)，使本实用新型的总长度缩短，金属活塞(5)在半封闭金属筒(4)内部向半封闭金属筒(4)内底部靠近，使半封闭金属筒(4)内部的容熔锡缸容积减小或达到最小值，(二)接通电源，使电热芯(14)发热，电热芯(14)依靠金属活塞(5)、活塞金属环(6)和半封闭金属筒(4)的金属导热作用，把热量传导到金属烙铁头(2)和针嘴(1)上释放，(三)用金属烙铁头(2)和针嘴(1)烫熔焊锡，然后把针嘴(1)插入熔锡里，再把带钩防滑金属弹簧片(9)的有钩端的锯齿形钩从锯齿防滑边(7A)的齿槽中拔往凹长平滑槽边(7B)的槽内，由被压缩后的螺旋弹簧圈(11)的弹力通过按键(13)和管形连杆(10)连动金属活塞(5)在半封闭金属筒(4)内部向半封闭金属筒(4)筒口运动，使半封闭金属筒(4)内部的容熔锡缸容积迅速增大，通过针嘴(1)吸锡，(四)把带钩防滑金属弹簧片(9)的有钩端的锯齿形钩由凹长平滑槽(7B)的槽内拔回锯齿防滑边(7A)的齿槽中，(五)针嘴(1)移到所需要焊接的地方，按动按键(13)，半封闭金属筒(4)内部的容熔锡缸容积逐级减小，蓄存在半封闭金属筒(4)内部的容熔锡就通过针嘴(1)往外送出。
本实用新型最佳实施方案(最佳实施主要技术要求)如下针嘴(1)一定用耐热氧化的金属材料制成，其最佳内径为0.2－1毫米，壁厚为0.2－0.5毫米，比金属烙铁头(2)长0.5－2.5毫米。亦可采用铱金合金细管或平口的医用注射针头细管等代替；绝热套(3)用陶瓷材料或耐燃耐热的硬质塑料(如电木等热固性塑料)(大功率必须用陶瓷材料)制成，按键(13)用耐燃耐热的硬质塑料制成；管形连杆(10)的粗细程度不超过金属活塞(5)外径，管形连杆(10)亦可分为内外两层，内层为金属管，与金属活塞(5)连接，外层为无机绝热材料(如陶瓷、搪瓷等无机材料)或镀一层耐热氧化金属膜［附图中未画出管形连杆(10)的外层］；锯齿防滑边(7A)的齿宽和总齿距与凹长平滑槽边(7B)的槽宽和槽长相等；带钩防滑金属弹簧片(9)可制成“7”形；隔热层C段用石棉纤维、玻璃纤维或其粉涂料填充，D段用石棉或玻璃粉涂料填充；金属烙铁头(2)比绝热套(3)多长2－8毫米、最小外径为3－5毫米。
为了减少金属活塞(5)和活塞金属环(6)与半封闭金属筒(4)之间的相互摩擦，半封闭金属筒(4)内壁、金属活塞(5)外壁、活塞环槽和活塞金属环(6)各面必须进行精车、精铣或研磨光滑。
为了确保金属活塞(5)在电热芯(14)通电发热后，能够继续在半封闭金属筒(4)内部自由往复运动如初，金属活塞(5)外壁与半封闭金属筒(4)内壁之间留有间隙［即半封闭金属筒(4)内径大于金属活塞(5)外径，二者之差即为间隙］，活塞环槽与活塞金属环(6)之间留有边间隙［即活塞环槽的槽宽大于活塞金属环(6)的环高(又称环宽)，二者之差即为边间隙］和背间隙［即活塞环槽的槽深大于活塞金属环(6)的径向厚度，二者之差即为背间隙］，活塞金属环(6)本身留有端间隙［即活塞金属环(6)上的断缝］。同时半封闭金属筒(4)、金属活塞(5)活塞金属环(6)必须用热膨胀系数小，热导率(导热系数)高和耐热氧化性强(或热氧化速度慢)的纯金属或合金制成。
关于解决热膨胀影响问题如下已知或测得我们所需要的金属的线膨胀系数为K，金属圆棒的初始直径为D0，长度为L0，温度为t0℃，受热影响后，金属圆棒的温度上升且恒定为t℃，根据固体热膨胀的面膨胀系数为Kθ＝2K体膨胀系数为KV＝3K线膨胀公式为L＝L0［1＋(t－t0)K］面膨胀公式为S＝S0［1＋(t－t0)Kθ］即为S＝S0［1＋2(t－t0)S］
体膨胀公式为V＝V0［1＋(t－t0)KV］即为V＝V0［1＋3(t－t0)K］［上述式了中S为面积，其值S＝3.14(D／2)2；V为体积，其值V＝3.14L(D／2)2］推导得在t℃时金属圆棒长度L将变化为L＝L0［1＋(t－t0)K］直径D将变化为S＝S0［1＋2(t－t0)K］3.14(D／2)2＝3.14(D0／2)2［1＋2(t－t0)K］D＝D0［1＋2(t－t0)K］1／2或V＝V0［1＋3(t－t0)K］3.14L(D／2)2＝3.14L0(D0／2)2［1＋3(t－t0)K］3.14L0［1＋(t－t0)K］(D／2)2＝3.14L0(D0／2)2［1＋3(t－t0)K］D＝D0［［1＋3(t－t0)K］／［1＋3(t－t0)K］］1／2由于热膨胀对管形金属的影响是径向影响和轴向(朝两端的方向)影响，因此，本实用新型着重考虑金属活塞(5)和活塞金属环(6)的热膨胀问题和导热问题及半封闭金属筒(4)的导热问题和热氧化问题又由于金属活塞(5)和活塞金属环(6)是在半封闭金属筒(4)内部与空气隔离，不必再考虑其热氧化问题。接着我们考虑制造本实用新型的金属成本。查“固体膨胀系数表”和“物质导热系数表”并且综合金属化学性质和机械性能得金属活塞(5)用铜制成，用钢或殷钢制成最佳，半封闭金属筒(4)和活塞金属环(6)用黄铜或其它金属制成，活塞金属环(6)用钢或殷钢制成最佳。
例如一支20W的注射式电烙铁，在20℃时，钢活塞(5)内径为4.6毫米，外径为10毫米，活塞环槽的槽宽为1.2毫米，槽深为1.5毫米，那么半封闭黄铜筒(4)内径稍大于10.057毫米，活塞钢环(6)的环高(环宽)稍小于1.190毫米，径向厚度稍小于1.489毫米，外径为10.057毫米，内径稍大于7.079毫米，环的最大实际周长稍小于31.353毫米，即端间隙稍大于0.226毫米即可。
绝热套(3)可用内涂用厚层无机绝热粘合涂料的(如石棉粉涂料等)的金属壳代替。
权利要求1.一种主要用途在于密脚集成块、密脚电器开关和其他高要求电子器件安装与拆卸、无电线安装与修理、电机笼条修理等焊接和金属工艺连续锡焊、兼作电缆和电机抽头焊接的电烙铁，其特征是由针嘴(1)、金属烙铁头(2)、绝热套(3)、半封闭金属筒(4)、金属活塞(5)、活塞金属环(6)、锯齿形防滑金属片(7)、防动螺钉(8)、带钩防滑金属弹簧片(9)、管形连杆(10)、螺旋弹簧圈(11)、带钩防滑金属弹簧片固定座(12)、电源接线盒(以下简称为按键)(13)、电热芯(14)、电源线引孔(15)和微型金属接线柱(16)组成，依靠电热芯(14)通电发热供热通过金属活塞(5)在半封闭金属筒(4)内部自由往复运动而使半封闭金属筒(4)内部的容熔锡缸发生变化且由金属烙铁头(2)上的针嘴(1)吸锡和送锡，针嘴(1)固定在金属烙铁头(2)上，金属烙铁头(2)与半封闭金属筒(4)底部连接，金属烙铁头(2)内部有一条细窄的通道沟通半封闭金属筒(4)内底部和针嘴(1)外头，半封闭金属筒(4)用防动螺钉(8)固定在绝热套(3)内部，在绝热套(3)与半封闭金属筒(4)之间填充一层隔热层C段和D段，金属活塞(5)装置于半封闭金属筒(4)内部，在金属活塞(5)外壁的活塞环槽内装置可拆卸的形如内然机活塞环的活塞金属环(6)，金属活塞(5)与管形连杆(10)连接，管形连杆(10)又与按键(13)连接，在隔热层D段与按键(13)之间，即在管形连杆(10)外部装置一只能伸能缩的螺旋弹簧圈(11)，锯齿形防滑金属片(7)用螺钉固定在绝热套(3)外侧，锯齿形防滑金属片(7)有锯齿防滑边(7A)和凹长平滑槽边(7B)之分，带钩防滑金属弹簧片(9)的无钩端用螺钉固定在按键(13)外侧的凸出的长方体的带钩防滑金属弹簧片固定座(12)上，带钩防滑金属弹簧片(9)的有钩端的锯齿形钩钩住锯齿滑边(7A)的齿槽，按键(即电源接线盒)(13)分为前固定盒(13A)和后活动盖(13B)，前固定盒(13A)与管形连杆(10)连接，其外侧有凸出的长方体带的钩防滑金属弹簧片固定座(12)和电源线引孔(15)，其内底部对称固定两粒电热芯(14)的电源线和外接电源线公共微型金属接线柱(16)，前固定盒(13A)与后活动盖(13B)依靠螺纹相互衔接，电热芯(14)装置在金属活塞(5)、管形连杆(10)和按键(13)内部，绝热套(3)有凸出边缘(17)。
2.根据权利要求1所述的本实用新型，其特征是针嘴(1)内径为0.2－1毫米，壁厚为0.2－0.5毫米，比金属烙铁头(2)长0.5－2.5毫米，金属烙铁头(2)比绝热套(3)多长2－8毫米、最小外径为3－5毫米，锯齿防滑边(7A)的齿宽和总齿距与凹长平滑槽边(7B)的槽宽和槽长相等。
专利摘要一种主要用途在于密脚集成块、密脚电器开关和其他高要求电子器件安装与拆卸等焊接和金属工艺连续锡焊、兼作电缆和电机抽头焊接的由针嘴、金属烙铁头、绝热套、半封闭金属筒、金属活塞、活塞金属环、锯齿形防滑金属片、防动螺钉、带钩防滑金属弹簧片、管形连杆、螺旋弹簧圈、带钩防滑金属弹簧片固定座、电源接线盒、电热芯、电源线引孔和微型金属接线柱组成的依靠电热芯通电发热供热通过金属活塞在半封闭金属筒内部往复运动而使半封闭金属筒内部的容熔锡缸容积发生变化且由金属烙铁头上的针嘴吸锡和送锡的电烙铁。
文档编号B23K3/02GK2040830SQ87205700
公开日1989年7月12日 申请日期1987年3月25日 优先权日1987年3月25日
发明者何康政 申请人:何康政