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OKI METCAL焊台技术原理 OKI METCAL网络销售中心T:0510 M1.智能烙铁的优点 焊接是电子装联的核心工作，尽管机器焊接在印制板组装件上已经得到广泛而大量的应用，但对于小批量生产，整机的装联及返修改装等项工作，手工焊接仍然占据着不可替代的位置。除焊料，焊剂及其它因素外，手工焊接的质量在很大程度上取决于所使用的电烙铁。因此，即使在技术已相当进步的今天，研究出高效率和极短时间内使接触温度提升到合适水平的电烙铁，仍然是十分有意义的。形成可靠焊点的关键因素是电烙铁头与被焊接工件的接触温度。这个温度应保证焊料融化并将被焊接工件加温，使焊料在被焊接工件间形成熔融合金层，从而将它们牢固地连接在一起。由于焊点负载的大小不同(如元器件大小，引线粗细，地线长短，接地面大小和散热面大小等)，为达到恰当温度所需要的热量也不相同。一般来说，操作者并不知道电烙铁头有多高的热量，更不会知道每个焊点需要多少热量。因此，接触温度是否能恰当地形成牢固焊点，就只能依靠操作者的经验，这正是传统电烙铁技术上的限制。METCAL烙铁(智能电烙铁)正好克服了上述缺点，它的烙铁头可以感知负载的变化，并能瞬时调节功率，将合适的热量精确地传到所需要的焊接处，同时有自动瞬时关断功能，以保证温度不会超调。这些优点是传统的内热式电烙铁和温控烙铁所不具备的。使用METCAL烙铁无疑将对电子产品的高可靠性提供进一步的保证，也使按ISO 9000标准建立的质量保证体系得到有力的支持。 2.智能电烙铁原理 智能电烙铁烙铁采用的是感应加热。感应加热一般由交变电源，感应线圈和被加热件组成。当交流电加于线圈时，会产生一个交变的磁场，如将次级线圈置于该磁场 中，该线圈将产生涡流。在一定的涡流I下，电阻R上产生的功率P可转换成热:P= I 2 R将一个非磁性棒插入线圈中，磁场不会受影响；如果将一个磁性材料棒插入线圈中，则磁场密度将会增高，所以磁性材料的导磁率N远大于非磁性材料的导磁率。把磁性材料置于外磁场H中，其磁感应密度为：N=B/H非磁性材料的导磁率，N=1。如果将一根导电材料棒置于直流线圈中，涡流不会产生;如果将导电材料棒置于交流线圈中，则会产生涡流，从而产生热，且涡流的大小从导电材料的外表沿径向向中心呈指数下降，即”趋肤”效应，其趋肤深度d为：d=k (p/Nf) ? k-常数; p -- 被加热体的电阻率，N-被加热体的相对导磁率，f- 交流频率。由此可见，趋肤深度d随频率和导磁率的增加而减小，但随电阻率的提高而增大。根据此原理，智能烙铁头的外层采用铁磁合金，而中心是导热导电性材料。当通过较高频率的交流时，大部分电流都通过发热体的表面。由于趋肤效应的作用，电阻R随横截面的减小而增大，功率也增加(发热迅速增大)。如果再使N增加，则趋肤效应更加明显，发热的温度增加得更快，METCAL烙铁正是基于固定电阻率p和频率f，用N的变化来控制趋肤深度，改变电阻R，进而控制发热体，使温度进行升高或降低。当温度变化时，原子的磁极性也发生变化。一个铁磁体，当温度升高到一定数值时，由于原子的磁矩急剧减小为零，该材料变为非磁性材料，如图所示，其转换的温度Tc称为居里温度。在一定的磁场强度H下，导磁率是随着磁感强度的增大而增大，而磁感强度B是由材料的磁矩M决定的。当温度较低时，材料处于铁磁体状态(M0)，趋肤深度很小，电阻增大，温度上升。随着温度不断的升高，磁矩M逐步下降，材料的磁性逐渐失去。当到达居里温度时，磁矩为零，导磁率=1，趋肤效应减小，烙铁头的外部磁性材料成为非磁性材料，电阻减小，功率与热量减小，温度下降。当温度降低到一定程度时，烙铁头又恢复其铁磁特性，重新升温，使过程回复，从而使烙铁头始终保持在居里温度附近。由此可见，趋肤深度d随频率和导磁率的增加而减小，但随电阻率的提高而增大。 根据此原理，智能烙铁头的外层采用铁磁合金，而中心是导热导电性材料。当通过较高频率的交流时， 大部分电流都通过发热体的表面。由于趋肤效应的作用，电阻R随横截面的减小而增大，功率也增加(发热迅速增大)。如果再使N增加，则趋肤效应更加明显，发热的温度增加得更快，METCAL烙铁正是基于固定电阻率p和频率f， 用N的变化来控制趋肤深度，改变电阻R，进而控制发热体，使温度进行升高或降低。当温度变化时，原子的磁极性也发生变化。 一个铁磁体，当温度升高到一定数值时，由于原子的磁矩急剧减小为零，该材料变为非磁性材料，如图所示，其转换的温度Tc称为居里温度。 在一定的磁场强度H下，导磁率是随着磁感强度的增大而增大，而磁感强度B是由材料的磁矩M决定的。 当温度较低时，材料处于铁磁体状态(M0)，趋肤深度很小，电阻增大，温度上升。随着温度不断的升高，磁