Induktionslötstationen

Induktionslötstationen sind Kontaktstationen. Das Funktionsprinzip eines Induktionslötkolbens wurde im Artikel beschrieben "Elektrische Lötkolben: Typen und Designs". Kurz gesagt ist das Funktionsprinzip eines Induktionslötkolbens wie folgt.

Der Lötstab hat eine ferromagnetische Beschichtung, eine Induktionsspule ist um den Stab gewickelt. In die Spule werden hochfrequente Rechteckschwingungen (470 KHz) eingespeist, die Wirbelströme erzeugen, Foucault-Ströme in der ferromagnetischen Beschichtung. Aufgrund von Verlusten im Ferromagneten wird er erwärmt, der so lange anhält, bis die Temperatur den Curie-Punkt erreicht, an dem die magnetischen Eigenschaften des Ferromagneten verschwinden und die Erwärmung aufhört.

Alle Induktionslötstationen arbeiten nach diesem Prinzip, außer vielleicht mit Ausnahme der chinesischen, auf die später noch eingegangen wird. Die Methode selbst heißt Smart Heat und kann als „Smart Heat“ übersetzt werden. Der Erfinder dieser Methode ist die amerikanische Firma Metcal, und sie ist immer noch einer der Haupthersteller von Induktionslötstationen.

Induktionslötkolben verbessern sich

Lötstation MX-5000

Die Frequenz von 470 kHz wird derzeit als reduziert angesehen, da die besten und fortschrittlichsten Induktionslötstationen eine Generatorfrequenz von bis zu 13 + MHz haben! Ein markantes Beispiel für eine solche Station ist das Lötsystem METCAL MX-5000 der obersten Ebene. Sein Aussehen ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Induktionslötstation MX-5000

Eine solch hohe Frequenz ermöglicht es nicht nur, die Größe des Lötwerkzeugs zu verringern, was aus 1 geschätzt werden kann, sondern auch seine Betriebseigenschaften zu verbessern. Die MX-5000-Station verfügt über einen zweiten Kanal, über den eine thermische Pinzette angeschlossen wird, wodurch die Funktionen der Station erheblich erweitert werden.

Die Abmessungen der Lötkolbenspitze sind so klein, dass sich die Frage stellen kann, aber wie wird die darin gespeicherte Wärme gespeichert? Immerhin reicht es aus, die Lötstelle mit einem so kleinen Stich zu berühren, da dieser sofort abkühlt. Es stellt sich heraus, dass sich alles etwas von normalen Lötkolben unterscheidet.

Die Spitze des Induktionslötkolbens speichert kaum Wärme, die Masse ist zu klein und kühlt ab, wenn der Lötpunkt berührt wird. Die Stabilisierung am Curie-Punkt wird jedoch ausgelöst, und der Stich selbst und die Lötstelle erwärmen sich schnell. Die Leistung des Lötkolbens stellt sich selbst ein. Die Leistungsanzeige wird auf dem in Abbildung 2 gezeigten Informationsfeld angezeigt. Es sollte auch beachtet werden, dass sich auf der Vorderseite keine Knöpfe und Tasten zum Einstellen der Temperatur befinden. Alles geschieht automatisch am Curie-Punkt.

Abbildung 2. Anzeige der Lötstation MX-5000

Wenn der Lötstab unter den Curie-Punkt abkühlt, werden die magnetischen Eigenschaften wiederhergestellt, und zwar proportional zur Temperaturdifferenz. Je größer dieser Unterschied ist, desto stärker ist die Heizrate und umgekehrt, je kleiner der Unterschied ist, desto langsamer wird die Heizung und die Leistung wird automatisch angepasst.

Dieser Algorithmus erinnert sehr an Betrieb des PID-ReglersDie Spitzentemperatur wird sehr genau gehalten. Schließlich ist der Curie-Punkt ein physikalisches Gesetz, und Sie werden nicht gegen das Gesetz verstoßen. Wenn Sie eine andere Löttemperatur benötigen, müssen Sie einen Stich mit einem anderen Curie-Punkt verwenden. Zur Bestätigung dieser Worte können Sie ein Bild mit den technischen Eigenschaften der MX-5000-Station bringen.

Abbildung 3. Technische Eigenschaften der MX-5000-Station

Auf die Betriebstemperatur erwärmt sich der Induktionslötkolben in nur 1 ... 2 Sekunden, sodass Sie ihn ausschalten können, wenn er sich gerade auf dem Ständer befindet: Sie hatten keine Zeit, den Lötkolben zum Lötpunkt zu bringen, aber er ist bereits heiß! Dies gewährleistet nicht nur Energieeinsparungen, sondern auch eine deutliche Erhöhung der Lebensdauer des Lötstabs.

Wenn die ersten Modelle von Induktionslötkolben einen Lötstab in einer Patrone verwendeten, werden jetzt separate austauschbare Spitzen verwendet, deren Anzahl einfach riesig ist. Ein Satz austauschbarer Spitzen ist in Abbildung 4 dargestellt.

Abbildung 4. Eine Reihe austauschbarer Spitzen für den MX-5000

Natürlich sind diese Stiche nicht einfach, sondern mit einem Curie-Punkt. Es gibt verschiedene Sätze von Stichen mit unterschiedlichen Temperaturen: 500, 600, 700 und 800 auf der Fahrenheit-Skala (oder 260, 315, 352 und 370 соответственноC). Diese Temperaturen hängen von der chemischen Zusammensetzung des Lötstabs und der Legierung ab, aus der er hergestellt ist.

Der Curie-Punkt für Eisen beträgt 700 ° C, für Nickel 358 ° C. Keine dieser Temperaturen ist zum Löten geeignet, daher werden der Legierung Seltenerdelemente zugesetzt, die den Curie-Punkt der resultierenden Legierung um einen beliebigen Betrag senken können. Beispielsweise hat der Curie-Punkt im Seltenerdelement Gadolinium eine Temperatur von nur 16 ° C.

Die Geschichte über diese Lötstation ist völlig unvollständig, wenn sie nicht durch eine andere Zeichnung ergänzt wird.

Abbildung 5. Traumlötstation ...

Kommentare sind, wie sie sagen, unnötig. Nur das Pentagon konnte sich solche Lötstationen leisten, denn für das US-Militär steht vor allem die Zuverlässigkeit der Elektronik im Vordergrund.

Chinesische Induktionsstationen

Auch hier reiften die Chinesen. Gute und relativ kostengünstige Induktionslötstationen werden von der chinesischen Firma Quick hergestellt. Im Gegensatz zu METCAL gingen die chinesischen Ingenieure jedoch ihren eigenen Weg. Sie fingen nicht an, Legierungen mit einem Curie-Punkt zu kochen, sondern stellten einfach eine Induktionsheizung her und befahlen die Stabilisierung der Temperatur Elektronisches Thermoelementwie bei herkömmlichen Lötstationen. Eine der chinesischen Induktionsstationen ist in Abbildung 6 dargestellt.

Abbildung 6. Quick-203-Lötstation

Infolge dieser Entwicklung war es möglich, eine ultraschnelle Erwärmung mit Temperaturstabilisierung zu erzielen, während der Preis des Geräts viel niedriger als der von METCAL-Stationen wurde, möglicherweise mit einer leichten Qualitätsminderung. Derzeit sind es jedoch chinesische Induktionslötstationen, die von verschiedenen Unternehmen in ihren Produktionslinien, beispielsweise bei RIGOL, weit verbreitet sind.

Schnellinduktionslötstationen des Unternehmens werden bei Elektronikliebhabern allmählich immer beliebter, da es kein Zufall ist, dass Quick-203-Stationen bereits in Online-Shops für weniger als achttausend Rubel erhältlich sind. Es wird angenommen, dass diejenigen, die sich ständig mit der Reparatur moderner Elektronik beschäftigen, die mit bleifreier Technologie hergestellt wurde, alle Funktionen dieser Lötstationen zu schätzen wissen.

Boris Aladyshkin