Ett kallvärme -lödkolv är ett verktyg som verkar bryta mot lödningsreglerna. Som med andra lödkolvar, det smälter löda - en legering som mjuknar vid låg temperatur och stelnar när den svalnar. Även om lödning (uttalas "soder") vanligtvis används för att ansluta elektroniska komponenter, du kan också använda den för att göra smycken och glasmålningar. Med rätt typ av löd, du kan till och med reparera metallbehållare, som grytor och kokkärl, eller fäst rörlängder till varandra.
Men medan de flesta lödkolvar ansluts till ett vägguttag, verktyget kall värme använder batterier. Traditionella strykjärn blir väldigt varma och tar lång tid att svalna igen, men verktyget för kall värme kan värma upp, smält lite löd och svalna nästan omedelbart. I en tv -demonstration, någon använder verktyget och lägger sedan spetsen på en uppblåst ballong - ballongen dyker inte upp.
Till alla som har bränt ett finger, skadat ett bord eller smält en väska med ett traditionellt lödkolv, Cold Heat -verktyget kan verka ganska fantastiskt. Det är lätt och bärbart, och det kan minska på den tid det tar att göra små elektronikreparationer. Dessutom, Cold Heat -verktyget medför inte risk för allvarlig personskada eller egendomsskada. Men granskare - proffs och genomsnittliga användare - antingen älskar verktyget eller hatar det, och vissa människor ifrågasätter om det verkligen är "nytt" alls.
Vi ville veta exakt hur ett kallvärmeverktyg fungerar, så vi tog isär en. I den här artikeln, du lär dig Cold Heats hemligheter, liksom vad som hände när vi försökte använda vårt.
LödningsrådLödning är en grundläggande färdighet för alla som arbetar med elektronik. Det är en grundläggande skicklighet, men att få tag på det - smälta lödet utan att skada kretsar eller andra komponenter och få rätt mängd löd på rätt plats - kan vara svårt. NASAs Radio Jove -projekt har en uppsättning instruktionsvideor om lödteknik.
Innehåll
Ett av de bästa sätten att förstå hur ett kallvärmeverktyg fungerar är att undersöka hur det skiljer sig från ett traditionellt lödkolv. Elektriska lödkolvar har vanligtvis en motståndsvärmeenhet , liknande det du skulle hitta i en hårtork eller en brödrost. Elektrisk ström passerar genom värmeenheten, och elektriska motstånd får enheten att bli varm.
Det tar tid för värmeenheten att göra biten tillräckligt varm för att kunna användas. Det kan också ta ett tag innan biten svalnar igen. Detta beror delvis på själva värmen. Värme är i huvudsak en förändring i energi i ett objekt. Värmeenheten värmer biten genom att föra in energi i den. I processen, bitens molekyler börjar röra sig snabbare och snabbare. När biten svalnar, den överför värme till luften runt den, och dess molekyler saktar ner igen.
Den tid som krävs för biten att svalna är också relaterad till dess emissivitet . Emissivitet är ett mått på hur effektivt ett ämne kan överföra värme till sin omgivning. Materialen som används i lödkärnbitar, som koppar, krom och nickel, har en relativt låg emissivitet. Med andra ord, de är inte särskilt effektiva på att släppa ut värme i luften runt dem och kyla av sig själva i processen.
Ett kallvärmeverktyg är annorlunda. Istället för att koppla in den, väntar på att det ska värma upp och väntar på att det ska svalna igen, du bara slår på den, rör vid lödet och gå. Till en tillfällig observatör, detta är det otroliga med Cold Heat.
Men verktyg som gör samma sak har funnits ett bra tag. De heter motståndslödningsverktyg , och du kan till och med få planer för att göra din egen online. Ett motståndsverktyg använder två sonder som kan se ut som stavar, tång eller pincett. Dessa sonder passerar en ström genom lödet. Sonderna och lodet värms upp mycket snabbt på grund av deras motståndskraft mot strömmen som passerar genom dem. Att ta bort lodet bryter kretsen, och tipsen svalnar snabbt.
Cold Heat -verktyget kan se ut som magi - några framstående förklaringar till hur det fungerar till och med har magi - men elektrisk motstånd bör få hela äran. Verktyget använder samma principer som ett motståndslödningsverktyg, men i ett betydligt billigare paket. Vi kommer att titta närmare på detta härnäst.
Pärlor och lederHärdat löd och den anslutning det gör kallas kollektivt a gemensam . Målat glas konstnärer kallar det ofta som en pärla .
Motståndet är centralt för traditionella lödkolvar och för Cold Heat -järnet. Elektricitet rör sig lättare genom ämnen med massor av fria elektroner, som koppar, än det gör genom ämnen med färre fria elektroner, som kol. Med andra ord, ämnen som kol har större motståndskraft. Flytta ström genom ämnen med hög motståndskraft kan skapa värme och ibland ljus. Detta är samma princip som får glödlampor att fungera - en glödlampa har en resistiv glödtråd som blir varm och ljus när strömmen strömmar genom den.
Hjärtat i ett Cold Heat -verktyg är trasigt krets som går från några AA -batterier till en spets som har två halvor. Spetsen kan se ut som en solid bit, men en mörk isoleringsmaterial håller de två halvorna elektriskt isolerade från varandra.
Ett kallt värmetips. Den mörka remsan i mitten är en isolator. Observera att ena halvan av spetsen har gått sönder.
När du sätter på verktyget för kall värme, omkopplaren stänger en krets som också innehåller ett litet ljus. Denna lampa låter dig veta att verktyget är på. Men a parallell krets - den som leder till spetsen- är fortfarande trasig. Denna krets förblir bruten tills du lägger något ledande, som lödning, i kontakt med båda halvorna av spetsen. Lödet slutför kretsen, låter också ström passera genom ett andra ljus.
På grund av elektrisk motstånd, både lödet och spetsen värms upp mycket snabbt, och lödet smälter. Torr hud leder inte tillräckligt med elektricitet för att effektivt slutföra kretsen, så spetsen förblir sval när du rör den.
Vi kommer att titta mer på kretsarna och tipset i de två följande avsnitten.
Bly och lödningDe flesta såldare är det legeringar av tenn och bly. Eftersom bly medför vissa hälsorisker, massor av företag och organisationer har forskat och utvecklat blyfria lödare. National Institute for Standards and Technology har sammanställt en databas med blyfria lödningsegenskaper här.
Vi har fastställt att Cold Heat -verktyget har ganska enkla kretsar. Kretsen som inkluderar strömbrytaren innehåller också ett litet ljus. En parallellkrets förblir bruten tills båda halvorna av spetsen kommer i kontakt med ett ledande material. Ett litet ljus på denna krets tänds när den är klar, också.
Cold Heat -verktyget har också några elektroniska komponenter utöver grundläggande kablar. Ett litet kretskort är i slutet mitt emot spetsen. Detta kretskort har två dioder, flera motstånd och en 14-polig integrerad krets. När båda halvorna av spetsen kommer i kontakt med lod, chipet leder ström från batterierna genom den gren av kretsen.
Baksidan av kretskortet
Så, när du slår på Cold Heat -verktyget, ström strömmar från batteriets negativa pol genom en tråd som leder till ett litet ljus. Därifrån, det rinner till kretskortet och sedan till den positiva batteripolen. Så länge lödet inte är i kontakt med båda halvorna av verktygets spets, det är slutet på processen. När du har applicerat löd, chipet leder mycket kraft genom den del av kretsen som inkluderar spetsen. Elen rör sig:
Tipset är lika viktigt för verktygets förmågor som kretsarna. Vi ska undersöka tipset, inklusive vad den är gjord av, Nästa.
Det ursprungliga marknadsföringsmaterialet för Cold Heat -verktyget beskrev dess spets som ett patenterat kompositmaterial som kallas Athalite. Vi misstänker att den är gjord av grafit (en form av kol) eller ett ämne som huvudsakligen består av grafit. Här är varför:
Om spetsen verkligen är tillverkad av en patenterad förening, ett annat företag äger patentet för det. Hyperion Innovations, tillverkare av Cold Heat -verktyget och ägare av patenten som beskriver det, äger inte ett separat patent på ett sammansatt material. Dessutom, de enda patent som listar Grigore Axinte - uppfinnaren av Cold Heat -lödkolven - som uppfinnaren beskriver verktyg, inte föreningar.
Tyvärr, grafit kan vara spröd. En av de vanligaste klagomålen i produktrecensioner och anslagstavlor är att Cold Heat -spetsen går sönder vid normal användning. Tyvärr, Att använda det rekommenderade lätta trycket på spetsen var inte tillräckligt för att slutföra en krets när vi försökte använda verktyget. Strax efter att vi framgångsrikt avslutat en krets och smält lite löd, vårt tips gick sönder.
Vår trasiga kallvärmespets.Vi har hört att vissa människor älskar sina Cold Heat -verktyg. Vi misstänker att de har förmågan att använda precis rätt tryck i precis rätt vinkel, slutföra en krets utan att kortsluta några elektriska komponenter som löds eller bryta spetsen.
För mycket mer information om lödning, elektronik och relaterade ämnen, kolla in länkarna på nästa sida.
Källor