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讲师 刘晓伟 手工焊接技术知识 1 希望通过 手工焊接技术知识 课程学习 让大家了解手工焊接基础知识及正确掌握焊接工具的使用方法 操作规范 保养 焊接品质标准的认识及自我判定 同时基层管理人员对焊接方面的知识有着进一步的了解 在生产现场控制过程中达到最佳的品质保证 绪言 2 第一节焊接工具的分类及选用第二节焊接前的准备及注意事项第三节手工焊接技术第四节电烙铁的常见故障极其维护第五节焊点检验标准及缺陷分析 手工焊接技术知识 3 第一节 焊接工具的分类及选用 锡焊是焊接的一种 它是将焊件和熔点比焊件低的焊料共同加热到锡焊温度 在焊件部溶化的情况下 焊料熔化并浸润焊接面 依靠二者的扩散形成焊件的连接 其主要特征有以下三点 焊料熔点低于焊件 焊接时将焊料与焊件共同加热到锡焊温度 焊料熔化而焊件部熔化 焊接的形成依靠熔化状态的焊料浸润焊接面 由毛细管作用使焊料进入焊件的间隙 形成一个结合层 从而实现焊件的结合 4 电烙铁是手工焊接的基本工具 是根据电流通过发热元件产生热量的原理而制成的 常用的电烙铁有外热式 内热式 恒温式 吸锡式等几种 另外还有半自动送料电烙铁 超声波烙铁 充电烙铁等 目前我们生产所使用的电烙铁为恒温式烙铁 烙铁温度为370 15度 还有用于加锡用的高温式烙铁 烙铁温度为390 20度 恒温式烙铁与高温式烙铁都属于有铅电烙铁 5 电烙铁按加热方式可分为外热式和内热式电烙铁 1 外 旁 热式电烙铁 是一种应用较广的普通型电烙铁 其加热器是用电阻丝缠绕在云母材料上制成 它是把烙铁头插入加热器 所以称为外热式电烙铁 加热器在烙铁头外 升温较慢 热效率低 绝缘电阻低 漏电大 体积大 但它的结构简单 价格便宜 使用寿命长 所以仍是目前使用较多的电烙铁 它主要用于导线 接地线和较大器件的焊接 2 内热式电烙铁 其加热器用电阻丝缠绕在密闭的陶瓷管上制成 它是把加热器插在烙铁头里面 直接对烙铁头加热 所以称为内热式电烙铁 加热器在烙铁头内 升温快 热效率高 绝缘电阻高 漏电小 体积小 重量轻 采用密闭式加热器 能防止加热器老化 延长使用寿命 但其结构复杂 烧断后维修价格高 其主要用于印制电路板上元器件的焊接 6 电烙铁的种类很多 结构不同 但基本都是由发热部分 储热部分 手柄部分组成的 1 发热部分 也叫加热部分或加热器 电烙铁发热部分的作用 是将电能转换成热能 它的结构原理是 在云母或陶瓷绝缘体上缠绕高电阻系数的金属材料 如镍铬合金丝 当电流通过时产生热效应 把电能转换成热能 并把热能传递给储热部分 2 储热部分 电烙铁的储热部分是烙铁头 它在得到发热部分传来的热量后 温度逐渐上升 并把热量积蓄起来 我们通常采用密度较大和比热较大的铜或铜合金作烙铁头 3 手柄部分 电烙铁的手柄一般用木材 胶木或耐高温塑料加工而成 手柄的形状要根据电烙铁功率和操作方式而定 应符合牢固 温升小 手握舒适等要求 电烙铁的基本结构 7 烙铁最佳设置温度 各面贴装组件适合的温度为325度 一般直插电子料 烙铁温度一般设置在330 370度 焊接大的组件脚温度不要超过380度 但可以增大烙铁功率控制电烙铁的温度常用下列几种方法 1 通过调整烙铁头伸出的长度来控制 使用于外热式 2 通过调整电源电压 即改变电烙铁输出功率来调控温度 3 利用温度传感器 通过电子线路来控制温度 4 使用装有磁性开关的恒温电烙铁 控制电烙铁温度的方法 8 电烙铁的选用 根据手工焊接技术要求 在选用电烙铁时 应注意下列要求 1 必须满足焊接时所需的热量 升温快 热效率高 在连续操作时能保持一定的温度 300 10度 2 烙铁头的形状要适合焊接空间的要求 3 电气 机械性能安全可靠 质量小 操作舒适 工作寿命长 维修方便 焊接工具的选用 9 焊料 焊料是一种熔点比被焊金属低 在被焊金属不熔化的条件下能润湿被焊金属表面 并在接触面处形成合金层的物质 通常锡焊的被焊金属为铜 焊料是锡铅合金 焊料的种类很多 按其组成成分 焊料有锡铅焊料 银焊料和铜焊料 按其熔点可分为软焊料 熔点在450度以下 和硬焊料 熔点在450度以上 电子产品装配中 一般都选用锡铅焊料 它是一种软焊料 在手工焊接时 为了方便 常将焊锡制成管状 中空部分注入由特级松香和少量活化剂组成的助焊剂 这种焊锡称为焊锡丝 有时在焊锡丝中还添加1 2 的锑 可适当增加焊料的机械强度 通常采用松香助焊剂 一般 是用酒精将松香溶解成松香水使用 10 A B a 使用吸锡绳清洁焊盘时用力要轻 b 注意组件极性 c 表面贴装组件应紧贴PCB板 d 绝缘空间应无毛刺 无焊锡球及多余的金属片残留 e IC组件应在显微镜下用钩子检查 f 相同形状的组件有可能内部功能不同 不要混淆 g 使用烙铁焊接组件和用热吹风枪吹下组件时 避免影响焊组件周围的其它组件 焊接后清洁板面 h 工作台光线充足 测试腕环 焊接前把腕环带好 并保证静电环的有效性 2 座椅调节至适合自己的高度 坐在座椅上姿势端正 两腿正放在桌面下 身体不要靠在座椅上3 将烙铁接上电源进行加热 4 将吸水棉加烙铁水 用手挤压海绵无水份流出为最佳状态 11 2 电烙铁不易长时间通电而不使用 因为这样容易使电烙铁芯加速氧化而烧断 同时也将使烙铁头因长时间加热而氧化 甚至被烧 死 不再 吃锡 C 12 3 更换烙铁芯时要注意引线不要接错 因为电烙铁有三个接线柱 而其中一个是接地的 另外两个是接烙铁芯两根引线的 这两个接线柱通过电源线 直接与220V交流电源相接 如果将220V交流电源线错接到接地线的接线柱上 则电烙铁外壳就要带电 被焊件也要带电 这样就会发生触电事故 4 电烙铁在焊接时 最好选用松香焊剂 以保护烙铁头不被腐蚀 氯化锌和酸性焊油对烙铁头的寿命缩短 因而不易采用 烙铁应放在烙铁架上 应轻拿轻放 绝不要将烙铁上的锡乱抛 13 使用电烙铁进行手工焊接 掌握起来并不困难 但是又有一定的技术要领 长期从事电子产品生产的人们总结出了焊接的四个要素 又称4M 材料 工具 方法及操作者 14 1 焊接操作的正确姿势掌握正确的操作姿势 可以保证操作者的身心健康 减轻劳动伤害 为减少焊剂加热时散发出的化学物质对人的危害 减少有害气体的吸入量 一般情况下 烙铁到鼻子的距离应不少于20cm 通常以30Cm为宜 15 2 电烙铁有三种握法 反握法 反握的动作稳定 长时间操作不易疲劳 适于大功率烙铁的操作 正握法 适于中功率烙铁或带弯头电烙铁的操作 握笔法 一般在操作台上焊接印制板等焊件时 多采用握笔法 16 2020 3 18 17 3 焊锡丝拿法 一般有两种拿法 b 断续焊锡时 a 连续焊锡时 注意 由于焊锡丝中含有一定比例的铅 而铅是对人体有害的一种重金属 因此操作时应该戴手套或在操作后洗手 避免食入铅尘 18 2加热焊件 烙铁头靠在两焊件的连接处 加热整个焊件全体 时间大约为1 2秒钟 对于在印制板上焊接元器件来说 要注意使烙铁头同时接触焊盘和元器件的引线 4 焊接操作五步法 掌握好烙铁的温度和焊接时间 选择恰当的烙铁头和焊点的接触位置 才可能得到良好的焊点 正确的焊接操作过程式可以分成五个步骤 19 20 对于热容量小的焊件 例如印制板上较细导线上的连接 可以简化为三步操作 1准备 左手拿焊丝 右手握烙铁进入备焊状态 要求烙铁头保持干净无焊渣等氧化物 并在表面镀有一层焊锡 2加热与送丝 烙铁头放在焊件上后即放入焊丝 3去丝移烙铁 焊锡在焊接面上扩散达到预期范围后 立即拿开焊丝并移开烙铁 并注意移去焊丝的时间不得滞后于移开烙铁的时间 对于吸收低热量的焊件而言 上述整个过程不过2 4秒钟 各步骤时间的节奏控制 顺序的准确掌握动作 21 1 烙铁通电后不热 2 烙铁头带电 3 烙铁头不上锡 4 烙铁头出现凹坑 22 1 烙铁通电后不热 遇到此故障时可以用万用表的欧姆档测量插头的两端 如果表针不动 说明有断路故障 当插头本身没有故障时 即可卸下胶木柄 再用万用表测量烙铁芯的两根引线 如果表针仍不动 说明烙铁芯损坏 应更换新的烙铁芯 如果测量铁芯两根引线电阻值为2 5k 左右 说明烙铁芯是好的 故障出现在电源线及插头上 多数故障为引线断路 插头中的接点断开 可进一步用万用表的R 1档测量引线的电阻值 便可发现问题 更换烙铁芯的方法是 将固定烙铁芯引线螺丝松开 将引线卸下 把烙铁芯从连接杆中取出 然后将新的同规格烙铁芯插入连接杆将引线固定在螺线上 并注意将烙铁芯多余引丝头剪掉 以防止两引线短路 当测量插头的两端时 如果万用表的表针指示接近零欧姆 说明有短路故障 故障点多为插头内短路 或者是防止电源引线转动的压线螺丝脱落 致使接在烙铁芯引线柱上的电源线断开而发生短路 当发现短路故障时 应及时处理 不能再次通电 以免烧坏保险丝 电烙铁常见故障及维护 23 2 烙铁头带电 烙铁带电除前边所述的电源线错接在接地线的接线柱上的原因外 还有就是 当电源线从烙铁芯接线螺丝上脱落后 又碰到了接地线的螺丝上 从而造成烙铁带电 这种现象最容易造成触电事故 并损坏元器件 因此 要随时检查压线螺丝是否松动或丢失 如有丢失 损坏应及时配上 压线螺丝的作用是防止电源引线在使用过程中的拉伸 扭转而造成的引线头脱落 3 烙铁头不上锡 烙铁头经过长时间使用后 就会因氧化而不沾锡 这就是 烧死 现象 也称作不 吃锡 当出现不 吃锡 的情况时 可用细砂纸或锉头重新打磨或锉出新茬 然后重新镀上焊锡就可继续使用 24 4 烙铁头出现凹坑 当电烙铁使用一段时间后 烙铁头就会出现凹坑 或氧化腐蚀层 使烙铁头的刃面形状发生了变化 遇到此种情况时 可用锉刀将氧化层及凹坑锉掉 并锉成原来的形