categorie: Elettronica pratica, Notizie elettriche interessanti
Numero di visite: 46932
Commenti sull'articolo: 2
Stazioni di saldatura ad induzione
Le stazioni di saldatura ad induzione sono stazioni di tipo a contatto. Il principio di funzionamento di un saldatore a induzione è stato descritto nell'articolo "Saldatori elettrici: tipi e design". In breve, il principio di funzionamento di un saldatore a induzione è il seguente.
L'asta di saldatura ha un rivestimento ferromagnetico, una bobina di induzione è avvolta attorno all'asta. Le oscillazioni rettangolari ad alta frequenza (470 KHz) vengono immesse nella bobina, creando correnti parassite, correnti di Foucault nel rivestimento ferromagnetico. A causa delle perdite nel ferromagnete, viene riscaldato, che continua fino a quando la temperatura raggiunge il punto di Curie, in cui scompaiono le proprietà magnetiche del ferromagnete e il riscaldamento cessa.
Tutte le stazioni di saldatura ad induzione funzionano secondo questo principio, tranne forse con l'eccezione di quelle cinesi, che verranno discusse in seguito. Il metodo stesso si chiama Smart Heat, che può essere tradotto come "calore intelligente". L'inventore di questo metodo è la società americana Metcal, ed è ancora uno dei principali produttori di stazioni di saldatura ad induzione.
I saldatori a induzione stanno migliorando
Stazione di saldatura MX-5000
La frequenza di 470 KHz è attualmente considerata ridotta, poiché le migliori stazioni di saldatura a induzione più avanzate hanno una frequenza del generatore di ben 13 + MHz! Un esempio lampante di tale stazione è il sistema di saldatura di alto livello METCAL MX-5000. Il suo aspetto è mostrato nella Figura 1.
Figura 1. Stazione di saldatura ad induzione MX-5000
Una frequenza così elevata consente non solo di ridurre le dimensioni dello strumento di saldatura, che può essere stimato nella Figura 1, ma anche di migliorarne le proprietà operative. La stazione MX-5000 ha un secondo canale, che viene utilizzato per collegare le pinzette termiche, che espande notevolmente le capacità della stazione.
Le dimensioni della punta del saldatore sono così piccole che può sorgere la domanda, ma come viene immagazzinato il calore in essa? Dopotutto, è sufficiente toccare il punto di saldatura con una puntura in miniatura, poiché si raffredda immediatamente. Si scopre che tutto è in qualche modo diverso dai normali saldatori.
La punta del saldatore a induzione difficilmente immagazzina calore, la massa è troppo piccola e si raffredda quando viene toccato il punto di saldatura. Ma viene attivata la stabilizzazione sul punto Curie e la puntura stessa e il punto di saldatura si riscaldano rapidamente. La potenza del saldatore è autoregolante, il display dell'alimentazione è mostrato sul pannello informativo mostrato nella Figura 2. Va anche notato che non ci sono manopole e pulsanti sul pannello frontale per impostare la temperatura, tutto avviene automaticamente nel punto Curie.
Figura 2. Display della stazione di saldatura MX-5000
Quando l'asta di saldatura si raffredda al di sotto del punto Curie, le proprietà magnetiche vengono ripristinate e in proporzione alla differenza di temperatura. Maggiore è questa differenza, maggiore è la velocità di riscaldamento e viceversa, minore è la differenza, più lento è il riscaldamento, la potenza viene regolata automaticamente.
Questo algoritmo ricorda molto Funzionamento del controller PIDLa temperatura della punta viene mantenuta in modo molto accurato. Dopotutto, il punto Curie è una legge fisica e non andrai contro la legge. Se hai bisogno di una diversa temperatura di saldatura, devi usare una puntura con un diverso punto Curie. A conferma di queste parole, è possibile portare un'immagine con le caratteristiche tecniche della stazione MX-5000.
Figura 3. Caratteristiche tecniche della stazione MX-5000
Alla temperatura di lavoro, il saldatore a induzione si riscalda in soli 1 ... 2 secondi, il che consente di spegnerlo quando si trova sul supporto: non hanno avuto il tempo di portare il saldatore al punto di saldatura, ma è già caldo! Ciò garantisce non solo un risparmio energetico, ma anche un aumento significativo della durata dell'asta di saldatura.
Se i primi modelli di saldatori a induzione utilizzavano una barra saldante posizionata nella cartuccia, ora vengono utilizzate punte sostituibili separate, il cui numero è semplicemente enorme. Una serie di punte intercambiabili è mostrata nella Figura 4.
Figura 4. Una serie di punte sostituibili per MX-5000
Naturalmente, queste punture non sono semplici, ma con un punto Curie. In totale ci sono diversi set di punte con temperature diverse: 500, 600, 700 e 800 sulla scala Fahrenheit (o 260, 315, 352 e 370 ˚C, rispettivamente). Queste temperature dipendono dalla composizione chimica dell'asta di saldatura, dalla lega da cui è prodotta.
Il punto Curie per il ferro è di 700 ˚C, per il nichel 358 ˚C. Nessuna di queste temperature è adatta alla saldatura, quindi alla lega vengono aggiunti elementi di terre rare, in grado di abbassare il punto di curie della lega risultante di qualsiasi quantità. Ad esempio, nel gadolinio elemento di terre rare, il punto Curie ha una temperatura di soli 16 ° C.
La storia di questa stazione di saldatura sarà completamente incompleta se non è integrata da un altro disegno.
Figura 5. Stazione di saldatura Dream ...
I commenti, come si suol dire, non sono necessari. Solo il Pentagono poteva permettersi tali stazioni di saldatura, perché per l'esercito americano l'affidabilità dell'elettronica è soprattutto.
Stazioni di induzione cinesi
Anche i cinesi sono maturati qui. Stazioni di saldatura ad induzione buone e relativamente economiche sono prodotte dalla società cinese Quick. Ma, a differenza del METCAL, gli ingegneri cinesi hanno seguito la loro strada. Non iniziarono a cucinare leghe con un punto Curie, semplicemente fecero un riscaldatore a induzione e ordinarono la stabilizzazione della temperatura unità elettronica termocoppiacome nelle stazioni di saldatura convenzionali. Una delle stazioni di induzione cinesi è mostrata nella Figura 6.
Figura 6. Stazione di saldatura Quick-203
Come risultato di questo sviluppo, è stato possibile ottenere un riscaldamento ultraveloce con stabilizzazione della temperatura, mentre il prezzo del dispositivo è diventato molto più basso di quello delle stazioni METCAL, forse con un leggero calo della qualità. Ma al momento, sono le stazioni di saldatura ad induzione cinesi ad essere ampiamente utilizzate da varie aziende nelle loro linee di produzione, ad esempio presso RIGOL.
Le stazioni di saldatura a induzione rapida dell'azienda stanno gradualmente guadagnando popolarità tra gli amanti dell'elettronica, poiché non è un caso che le stazioni modello Quick-203 siano già disponibili nei negozi online per meno di ottomila rubli. Si pensa che coloro che sono costantemente impegnati nella riparazione di elettronica moderna realizzata utilizzando la tecnologia Lead Free apprezzeranno tutte le capacità di queste stazioni di saldatura.
Boris Aladyshkin
Vedi anche su electro-it.tomathouse.com
: