專利名稱：釬焊烙鐵頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造具有保護(hù)外層的釬焊烙鐵頭的技術(shù)及使用這種技術(shù)生產(chǎn)的烙鐵頭。
釬焊鉻鐵(以及拆焊烙鐵)的制造商一般使用銅或銅基材料來(lái)制造釬焊烙鐵頭。銅導(dǎo)熱性能高且成本較低。另外，銅易于加工成需要的烙鐵頭的幾何形狀。例如，

圖1表示一種典型的烙鐵頭1，它是通過(guò)機(jī)加工銅或銅合金的整體棒料2制成的。
但是，銅烙鐵頭也具有許多不盡如人意的性質(zhì)。當(dāng)加熱至釬焊所需的高溫時(shí)。烙鐵頭可能溶解在焊料中和/或在空氣中腐蝕。另外，當(dāng)向其施加機(jī)械壓力時(shí)，烙鐵頭可能發(fā)生變形。因此，簡(jiǎn)單的銅基釬焊烙鐵頭具有較低的烙鐵頭壽命。
現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)在銅烙鐵頭上鍍一個(gè)或多個(gè)外層來(lái)解決上述問(wèn)題的。更具體來(lái)說(shuō)，如圖2所示，烙鐵頭1的錐形部分(稱為工作區(qū))鍍有鐵(Fe)外層4。鐵外層4保護(hù)較軟的銅芯2，使其不致在釬焊操作中變形及溶解在焊料中。鐵也易于被熔融的焊料浸潤(rùn)。釬焊烙鐵頭1的其余部分涂覆其它類型的材料6，例如一層鉻(Cr)或在鎳(Ni)層上的一層鉻。這些鍍層6在釬焊烙鐵和地之間提供了良好的電連接，從而可保證烙鐵頭對(duì)地的低電壓和電阻。這些鍍層6也使銅芯2不致在空氣中腐蝕。另外，鉻對(duì)焊料的可潤(rùn)性差，因而可防止焊料從工作區(qū)上行至烙鐵頭而降低釬焊烙鐵頭的性能。
上述材料一般是通過(guò)稱為無(wú)電淀積或電鍍的淀積技術(shù)而鍍?cè)阢~烙鐵頭上的。電鍍需要在釬焊烙鐵頭(陰極)和待淀積的金屬件(陽(yáng)極)之間通過(guò)酸基電鍍液施加電壓。釬焊烙鐵頭和金屬陽(yáng)極都浸在電鍍液中。施加的電壓使金屬離子從陽(yáng)極通過(guò)電鍍液流至陰極(釬焊烙鐵頭)，從而使金屬以可控方式淀積在釬焊烙鐵頭上。例如，美國(guó)專利第3,315,350號(hào)提出一種在銅烙鐵頭上電鍍鐵層，然后在鐵層上再電鍍附加的鎳和鉻層的技術(shù)。美國(guó)專利第3,986,653號(hào)提出在釬焊烙鐵頭上電鍍鋨或釕(或其合金)的外層的技術(shù)。
銅的釬焊烙鐵頭的電鍍具有以下缺陷。第一，電鍍有時(shí)會(huì)在烙鐵頭上，特別是在烙鐵頭外形突然變化的區(qū)域產(chǎn)生厚度不均勻的鍍層。第二，這種工藝固有的不穩(wěn)定性導(dǎo)致一個(gè)生產(chǎn)批量與另一個(gè)生產(chǎn)批量之間的鍍層厚度和質(zhì)量差別。第三，電鍍法成本相對(duì)較高，這部分是由于這種技術(shù)需要手工勞動(dòng)量大，而且需要以對(duì)環(huán)境安全的方式處置在生產(chǎn)工藝中使用的化學(xué)溶液。
由于上述原因，有些廠商已尋求替代的方式來(lái)構(gòu)制具有堅(jiān)硬外層的烙鐵頭。例如，美國(guó)專利第4,055,744公開(kāi)了一種用于在烙鐵頭的工作區(qū)上形成硬化外層的技術(shù)，單獨(dú)地形成鐵帽，然后將鐵帽壓制在釬焊烙鐵頭上。這種帽和烙鐵頭的復(fù)合結(jié)構(gòu)是通過(guò)手工錘擊這種復(fù)合結(jié)構(gòu)或使用模鍛機(jī)而進(jìn)一步成形的。雖然避免了電鍍中遇到的問(wèn)題，但是，帽在銅烙鐵頭上的壓制可能只在烙鐵頭的選定的部位如烙鐵頭的底部上使帽牢固地結(jié)合在烙鐵頭上，從而減小了烙鐵頭和帽之間的接觸面積。這就會(huì)減少?gòu)睦予F頭到帽的熱量傳遞，從而降低釬焊烙鐵的性能或效率。
本發(fā)明解決的另一個(gè)問(wèn)題與包括“加熱器”元件的釬焊烙鐵有關(guān)，如圖3和4所示，加熱器8是釬焊烙鐵實(shí)際產(chǎn)生熱量的元件。也就是說(shuō)，釬焊烙鐵的電線圈(未畫(huà)出)將能量傳至加熱器8，加熱器8又將能量傳至釬焊烙鐵頭1的工作區(qū)。在由本發(fā)明的受證人生產(chǎn)的一種烙鐵頭結(jié)構(gòu)中，加熱器8的元件包括一個(gè)具有內(nèi)芯12和在內(nèi)芯上形成外層10的包層線部分。加熱器8壓配在烙鐵頭1背部中的機(jī)加工的孔14中。在加熱器8和烙鐵頭1之間的機(jī)械界面防礙了從加熱器8至烙鐵頭1的熱量傳遞。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于制造釬焊烙鐵頭的技術(shù)，這種技術(shù)最好不使用電鍍，便于高效、可靠、大批量地生產(chǎn)烙鐵頭。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造釬焊烙鐵頭的技術(shù)，其中沒(méi)有防礙熱量從加熱器傳至烙鐵頭的界面。
按照本發(fā)明的第一方面，上述的和其它的有利特征是通過(guò)用包層線部分生產(chǎn)烙鐵頭而實(shí)現(xiàn)的。在這種技術(shù)中，將一段包層線切成多個(gè)部分，每個(gè)部分包括一個(gè)材料(如銅)芯部和保護(hù)外層(如不銹鋼、高純度鎳、高純度鉻、Fe-Ni合金如殷鋼類合金或其它適當(dāng)?shù)牟牧?。然后，借助冷鐓工藝或其它金屬成形工藝將每個(gè)包層線部分形成釬焊烙鐵頭。在制成的烙鐵頭中，保護(hù)外層設(shè)置在烙鐵頭的工作區(qū)的“后面”，在烙鐵頭和地之間提供良好的導(dǎo)電性，從而保持烙鐵頭對(duì)地的低電壓和電阻。外層也保護(hù)(銅)內(nèi)芯免受氧化，提供差的可潤(rùn)性，從而防止焊料在其上的附著。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，包層線部分還可以進(jìn)一步成形，以便在烙鐵頭的一端形成整體的加熱器元件。由于加熱器元件是由與烙鐵頭本身同一個(gè)包層線部分成形的，因而這種技術(shù)可保證在加熱器和烙鐵頭工作區(qū)之間的冶金連續(xù)性，從而消除了圖4所示的機(jī)械界面16，改善了加熱器和烙鐵頭之間的熱傳遞。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，上述金屬成形步驟可以在一個(gè)不包括保護(hù)外層的線(或棒)部分上進(jìn)行。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，釬焊烙鐵頭工作區(qū)的保護(hù)外層可以將一個(gè)單獨(dú)形成的鐵(或其它類似金屬)帽套在烙鐵頭的工作區(qū)部分上而形成。更具體來(lái)說(shuō)，在這種技術(shù)中需要生產(chǎn)保護(hù)層材料如鐵的薄帶或薄片。然后使用模具在薄片上沖出錐形的帽，所述模具具有與釬焊烙鐵頭一樣的形狀。然后，將這樣形成的帽套在釬焊烙鐵頭的工作區(qū)上，向帽或烙鐵頭施加釬焊材料，然后熔化或燒結(jié)釬焊材料?；蛘撸F焊材料可(在進(jìn)行沖壓前)直接施加在材料帶上，從而進(jìn)一步加快了制造過(guò)程。有任一種情形中，釬焊或類似技術(shù)的使用，在烙鐵頭和帽之間形成緊密的冶金結(jié)合，與將帽壓制在烙鐵頭上的現(xiàn)有技術(shù)相比，改善了烙鐵頭和帽之間的導(dǎo)熱性。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，使用包層線和棒部分形成釬焊烙鐵頭，在其工作區(qū)包括一個(gè)或多個(gè)保護(hù)外層。
現(xiàn)在對(duì)照以下附圖閱讀下面的詳細(xì)說(shuō)明，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的上述的和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1表示按照現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)加工的釬焊烙鐵頭；圖2表示按照現(xiàn)有技術(shù)的帶有通過(guò)電鍍形成材料外層的機(jī)加工的釬焊烙鐵頭；圖3表示按照現(xiàn)有技術(shù)的在背部有接納加熱器元件的機(jī)加工的孔的機(jī)加工的釬焊烙鐵頭；圖4表示按照現(xiàn)有技術(shù)的在背部的機(jī)加工的孔中裝有壓配的加熱器元件的機(jī)加工的釬焊烙鐵頭；圖5-8表示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的從包層線部分向釬焊烙鐵頭的形成過(guò)程；圖9表示用于成形包層線部分的典型技術(shù)；圖10表示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于制造釬焊烙鐵頭的典型技術(shù)；圖11表示通過(guò)圖10表示的技術(shù)生產(chǎn)的釬焊烙鐵帽的立體圖；圖12表示將帽裝在釬焊烙鐵頭上的典型方式；圖13-14表示按照本發(fā)明另一實(shí)施例的從包層線部分向具有在工作區(qū)上的保護(hù)外層的釬焊烙鐵頭的形成過(guò)程；圖15-17表示按照本發(fā)明的另一實(shí)施例的從具有至少兩個(gè)外層的包層線部分向具有多個(gè)外包層的釬焊烙鐵頭的形成過(guò)程。
在以下的為了說(shuō)明而不是限定的描述中，為了透澈地理解本發(fā)明詳細(xì)描述了具體細(xì)節(jié)。但是，顯然本專業(yè)的技術(shù)人員可以按照不同于這些具體細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例來(lái)實(shí)施本發(fā)明。在其它的實(shí)例中省略了對(duì)公知方法和裝置的詳細(xì)說(shuō)明，以便避免對(duì)本發(fā)明的描述受到不必要的細(xì)節(jié)的影響。
另外，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，下面的描述是在釬焊烙鐵的框架內(nèi)進(jìn)行的。但是，本說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的原理同樣適用于拆焊烙鐵(desoldering irons)。拆焊烙鐵用于加熱及清除以前施加的焊料。
1.使用包層線或桿部分形成釬焊烙鐵頭第一實(shí)施例用包層線或包層桿生產(chǎn)釬焊烙鐵頭(或拆焊烙鐵頭)。如圖5的橫剖圖所示，包層線(或桿)部分20包括芯部材料24，在其上冶金結(jié)合另一種導(dǎo)電的保護(hù)層22。芯部材料24可以包括金屬如高純度的銅，如C10100或C10200號(hào)銅合金，這兩種銅合金分別含有99.99％的銅和99.95％的銅。為了增加芯部的可機(jī)加工性能，可以使用含碲的銅合金，如C14500號(hào)銅合金(含99.5％銅、0.5％碲和0.008％磷)。保護(hù)層22可以包括高純度鎳、高純度鉻，或它們的某種合金如Fe-Ni(例如殷鋼型合金)、Fe-Ni-Cr，或其它適當(dāng)材料，但又不局限于此。層22也可以包括不銹鋼。按照一個(gè)實(shí)施例，可以使用Shrewsbury，Mass的Anomet產(chǎn)品公司生產(chǎn)的包層線按照本文公開(kāi)的技術(shù)來(lái)生產(chǎn)釬焊烙鐵頭。
在圖6(的橫剖圖)中表示用包層線部分20生產(chǎn)的半成品烙鐵頭，而在圖7(的橫剖圖)中表示用包層線部分20生產(chǎn)的成品烙鐵頭?，F(xiàn)在參閱圖7，烙鐵頭具有一個(gè)圓筒形部分23，它連接于直徑較小的圓筒形部分21上。部分21終止于錐形工作區(qū)28。包層線的外層22除烙鐵頭的工作區(qū)28以外覆蓋下層的銅芯24。
在成品的釬焊烙鐵頭中，保護(hù)外層22服務(wù)于若干目的。第一，層22保護(hù)下面的銅芯24以免在空氣中腐蝕。第二，外層22在烙鐵頭和地之間提供良好的電接觸。這又可以防止烙鐵頭和地之間積蓄電壓，避免在釬焊過(guò)程中放電及損壞正在施加焊料的零件。在釬焊電氣零件時(shí)，軍用規(guī)范要求烙鐵頭對(duì)地電壓不超過(guò)2毫伏(mv)，烙鐵頭對(duì)地電阻不超過(guò)2歐姆。第三，外層22提供相對(duì)較差的焊料可潤(rùn)性，從而防止焊料越過(guò)釬焊烙鐵頭的工作區(qū)。一般來(lái)說(shuō)，使用包層線或桿作為原材料，在生產(chǎn)烙鐵頭的以后階段中無(wú)需通過(guò)電鍍來(lái)形成保護(hù)外層22，因而可消除上述電鍍帶來(lái)的缺陷。
2.整體加熱器元件的形成本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及與釬焊烙鐵頭為整體的加熱器元件的形成。例如，如圖8所示，帶有整體加熱器的成品烙鐵頭(或半成品烙鐵頭)包括一個(gè)夾置在圓筒形部分21和加熱器元件26之間的圓筒形部分23(如橫剖圖所示)。加熱器元件26及烙鐵頭本身是由同一包層線(或桿)部分20形成的。因此，在加熱器26和烙鐵頭之間有冶金連續(xù)性，這有利于從加熱器26向烙鐵頭傳熱。包層線的外層22包覆烙鐵頭包括加熱器26，但是并不包覆烙鐵頭的錐形端部28。
如上所述，保護(hù)外層22可以包括不銹鋼、高純度鎳、高純度鉻、或其合金如Fe-Ni(如殷鋼型合金)，F(xiàn)e-Ni-Cr或其它適當(dāng)材料，但并不局限于此。更具體來(lái)說(shuō)，可以選擇不同成份的殷鋼型合金來(lái)提供釬焊烙鐵不同的功率負(fù)載容量。例如，采用下述成份的外層可以提供逐漸增大的功率負(fù)載(1)42％Ni，6％Cr，52％Fe；(2)42％Ni，58％Fe(3)44％Ni，56％Fe；(4)52％Ni，48％Fe。
3.使用金屬成形法制造釬焊烙鐵頭本專業(yè)技術(shù)人員懂得，將圖5所示的包層線(或桿)部分20制成需要的烙鐵頭幾何形狀(如圖6，7或8所示的烙鐵頭形狀)，可以采用多種技術(shù)，包括將包層線(或桿)部分20機(jī)加工成需要的形狀。或者，按照本發(fā)明，可以采用金屬成形法如冷鐓或熱鐓來(lái)制造烙鐵頭。
圖9表示采用冷鐓工藝將包層線部分制成成品或半成品烙鐵頭的一種典型技術(shù)。這種典型技術(shù)首先從繞線架將包層線送至切斷裝置(步驟S1)，切斷裝置將其切成預(yù)定長(zhǎng)度的部分(步驟S2)。切斷操作后，包層線部分被送至第一模腔(步驟S3)，在第一模腔中進(jìn)行一次或多次擊打，使包層線部分的一端形成錐形(步驟S4)，從而使部分21具有減小的直徑，如圖6所示，然后進(jìn)一步加工以形成錐形工作區(qū)28，如圖7所示。冷鐓在本專業(yè)中是公知的，因而本專業(yè)技術(shù)人員明白該方法的細(xì)節(jié)。例如，美國(guó)專利第3,669,334號(hào)、第3,934,293號(hào)、第4,058,865號(hào)及第5,146,668號(hào)提供了用于線部分成形的典型的冷鐓機(jī)械和技術(shù)的細(xì)節(jié)。這些專利文件在本說(shuō)明書(shū)中引作參考。
上述方法可以跳過(guò)步驟S5和S6，送入步驟S7。在上述階段制造烙鐵頭時(shí)，可通過(guò)機(jī)加工或類似技術(shù)從烙鐵頭的工作區(qū)28除去保護(hù)層22。在生產(chǎn)的以后的階段中可采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，如采用電鍍或在工作區(qū)28裝配一個(gè)帽(這將在下文中描述)而在工作區(qū)28上加上保護(hù)層。
如果需要整體的加熱器，那么，可將圖7所示的烙鐵頭送至第二模腔(步驟S5)，在那里另一個(gè)模具進(jìn)行一次或多次擊打，以便在烙鐵頭的一端形成加熱器元件26(步驟S6)，如圖8所示，這樣就制成帶有整體加熱器26的成品烙鐵頭。成品烙鐵頭在步驟S7中被送出。步驟S5和S6被封在一個(gè)虛線框中，這表示如果需要，可省略這兩個(gè)步驟以生產(chǎn)沒(méi)有整體加熱器的烙鐵頭。
用于構(gòu)制烙鐵頭的替代方法包括使用熱鐓工藝(代替冷鐓工藝)，或在形成部分21，28之前形成加熱器26，或與部分21，28同時(shí)(例如通過(guò)多個(gè)模具的多次同時(shí)擊打)形成加熱器26。圖9所示步驟可以完全自動(dòng)，也可以由工人操縱零件和/或機(jī)械進(jìn)行。另外，可將烙鐵頭的各部分(如部分21，23)形成任意需要的幾何形狀。
上述的方法使圖5所示的包層線部分20成形。但是，這種技術(shù)也可用來(lái)使沒(méi)有保護(hù)外層的線部分成形。在這種實(shí)施例中，在成形的烙鐵頭上在以后可通過(guò)電鍍或其它類似技術(shù)形成保護(hù)層22。
4.在烙鐵頭的工作區(qū)上形成外層帽圖10-12表示本發(fā)明的另一個(gè)方面，其用于在烙鐵頭的工作區(qū)形成硬化外層。圖10-12所示的技術(shù)可廣泛應(yīng)用于多種用各種技術(shù)生產(chǎn)的烙鐵頭。例如，圖10-12所示技術(shù)可以在通過(guò)圖5-9所示方法生產(chǎn)的釬焊烙鐵頭的暴露的端部28上提供硬化的外層，或者可以用來(lái)在機(jī)加工的銅芯上，例如圖1所示的機(jī)加工的芯部2上提供硬化的外層。
如圖10所示，生產(chǎn)一條連續(xù)的薄帶30(例如，厚度約為5密耳的帶)。按照典型的實(shí)施例，材料可包括高純度鐵(例如在一個(gè)實(shí)施例中為具有99.5％純度的鐵)、鎳或其它材料或合金。其后，使用與模具35配合的模具32沖出多個(gè)帽34。為了便于描述，只畫(huà)出一對(duì)模具(32，35)，不過(guò)，也可以使用多對(duì)模具(32，35)。模具32具有一個(gè)外輪廓37，其用于限定帽34的內(nèi)輪廓，模具35具有一個(gè)凹部，該凹部具有一輪廓39，其用于限定帽34的外部幾何形狀。圖11表示一個(gè)這樣成形的帽34，它具有一個(gè)錐形端部38和一個(gè)圓筒形部分36。帽34也可以通過(guò)其它技術(shù)例如深拉工藝形成，但又不局限于此。
然后，將帽34以圖12所示方式套在烙鐵頭41的工作區(qū)33上。帽34最好通過(guò)冶金結(jié)合技術(shù)如釬焊或類似技術(shù)固定在烙鐵頭41上。例如，在沖出的帽34或烙鐵頭41的配合表面上可涂覆少量(例如大約2密耳)的高純度銀或“CUSIL”(72％Ag，28％Cu)，然后熔化或燒結(jié)以便將帽冶金結(jié)合在烙鐵頭上?；蛘?，為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，可以在沖壓前將釬焊材料施加在材料帶30上。在熔化過(guò)程中，銀和銅形成CuAg低共熔混合物，將帽結(jié)合在烙鐵頭上。
作為從鐵等材料片沖壓帽34的替代方案，帽可以通過(guò)冷鐓或?qū)⒕€或金屬形狀(如球形)成形為需要的錐形而制成。上述方法的細(xì)節(jié)是本專業(yè)技術(shù)人員熟知的，因而不再贅述。例如，美國(guó)專利第3,669,334號(hào)公開(kāi)了一種這樣的技術(shù)。
圖12的橫剖圖所示的成品釬焊烙鐵頭41包括一個(gè)具有錐形工作區(qū)端部33的銅芯40。帽34套在工作區(qū)端部33上，帽34可以接觸另一個(gè)層42(或一系列層)。這些附加層42可以通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)形成。例如，這些層42可以通過(guò)圖5-9所示的技術(shù)或通過(guò)電鍍形成?；蛘撸@些層42本身可以單獨(dú)地形成帽，在套上帽34之前套在銅芯40上，使烙鐵頭具有多個(gè)重疊的帽。在任一種情形中，如上所述，這些層42最好具有低的焊料可潤(rùn)性并形成低的烙鐵頭對(duì)地電壓。最后，雖然圖12所示的烙鐵頭41不包括整體加熱器，但是，這種技術(shù)也可用來(lái)為包括整體加熱器的烙鐵頭(如圖8所示的烙鐵頭)提供帽34。
按照?qǐng)D12所示的實(shí)施例，工作區(qū)33的外部輪廓一般與帽34的內(nèi)部輪廓相匹配?；蛘撸予F頭的末端不必與帽34的內(nèi)部輪廓相匹配。例如，烙鐵頭的末端可以線61截頂，從而形成在烙鐵頭的端部和帽34之間的中間區(qū)域。該中間區(qū)域填充釬焊成份(或其它金屬物質(zhì))以改善烙鐵頭和帽34之間的導(dǎo)熱性。
更具體來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，在將帽34裝配在烙鐵頭的端部上之前將一定量的釬焊材料加在帽34內(nèi)部。釬焊材料能夠以膏狀、固體或粉末形式或其它形式加在帽的內(nèi)部中。施加之后，帽34(其內(nèi)帶有釬焊材料)被加熱以熔化或燒結(jié)釬焊材料，從而將釬焊材料結(jié)合在帽的遠(yuǎn)端之內(nèi)。在帽34冷卻后，將帽套在烙鐵頭的端部上，通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)如釬焊或燒結(jié)固定在其上。
在另一個(gè)實(shí)施例中，帽34可以在釬焊材料冷卻之前固定在烙鐵頭的端部上，因釬焊材料仍處于熔化狀態(tài)或至少仍是軟的。這種技術(shù)可進(jìn)一步保證烙鐵頭的端部和帽之間的結(jié)合部不含有氣隙。本發(fā)明的其它形式需要將帽34固定在烙鐵頭的端部上，然后例如通過(guò)帽上的孔將釬焊材料加在帽34和烙鐵頭之間的內(nèi)部空腔中。
5.使用包層線在工作區(qū)上形成外層另一個(gè)典型實(shí)施例需要用包層線部分或包層桿部分生產(chǎn)在烙鐵頭的工作區(qū)具有外層的釬焊烙鐵頭(或拆焊烙鐵頭)。如圖13的橫剖圖所示，在該實(shí)施例中，包層線(或桿)部分包括銅或銅合金的芯部70。保護(hù)層71可以包括高純度鐵、鎳或類似材料或合金。
包層線部分可以按照上述任何技術(shù)制成或形成需要的烙鐵頭幾何形狀，如圖14的橫剖圖所示的烙鐵頭幾何形狀。如圖14所示，烙鐵頭包括一銅芯70，該銅芯具有包覆在烙鐵頭的包括工作區(qū)72的基本整體表面上的(例如包括鐵的)外層71外層71可以借助任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，例如，壓制工作區(qū)72的遠(yuǎn)端而連接于工作區(qū)72的遠(yuǎn)端。另外，雖然并未畫(huà)出，但是，在外層71上可以形成附加層，例如一個(gè)具有上面參照?qǐng)D5所述的性質(zhì)的層(包括高純度鎳、高純度鉻、或它們的某些合金如Fe-Ni或其它殷鋼型合金、Fe-Ni-Cr、不銹鋼或其它適當(dāng)材料)。這些附加層可以通過(guò)任何適當(dāng)?shù)募夹g(shù)如電鍍?cè)谕鈱?1上形成。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例不是在層71上電鍍附加層，而是通過(guò)使具有兩個(gè)或更多外層的包層線部分成形而制成烙鐵頭，使這種烙鐵頭具有兩個(gè)或更多外層，如圖15的橫剖圖所示。更具體來(lái)說(shuō)，圖15所示的包層線(或桿)部分包括一個(gè)金屬如銅或銅合金制成的芯部80。第一包層82包括高純度鐵、鎳或類似材料或合金，但并不局限于此。第二外包層84可以包括高純度鎳、高純度鉻或其某些合金如Fe-Ni或其它殷鋼型合金、Fe-Ni-Cr、不銹鋼或其它適當(dāng)材料，但并不局限于此。
這種包層線部分可以按照任何上述技術(shù)制成或形成需要的烙鐵頭幾何形狀，如圖16所示的典型的烙鐵頭幾何形狀。如圖16的橫剖圖所示，烙鐵頭包括銅芯80，該銅芯具有包覆烙鐵頭的包括工作區(qū)86的基本整個(gè)表面的外層82和84。如圖17的橫剖圖所示，外層84可被除去以便在工作區(qū)86露出外層82。外層84可以借助任何適當(dāng)技術(shù)如機(jī)加工而被除去。
上述各實(shí)施例的目的是描述而并不是限定本發(fā)明的各個(gè)方面。因此，本專業(yè)技術(shù)人員在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可以對(duì)以上描述作各種修改和變化。所有這種修改和變化屬于權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于制造具有保護(hù)外層的釬焊烙鐵頭的方法，包括以下步驟切割一段包層線以形成包層線部分，所述包層線包括芯部材料，該芯部材料包覆一保護(hù)外層；以及使所述包層線部分成形以形成一工作端部，從而形成具有所述保護(hù)外層的釬焊烙鐵頭。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括以下步驟使所述包層線部分成形，以便在所述工作端部相反的一端形成加熱器元件。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述成形步驟包括冷鐓或熱鐓。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述成形步驟包括冷鐓或熱鐓。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述芯部材料包括銅或銅合金。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述保護(hù)外層設(shè)置在所述釬焊烙鐵頭的工作區(qū)之后，提供低的烙鐵頭對(duì)地電壓或電阻，保護(hù)所述釬焊烙鐵頭，使其免于在空氣中腐蝕或被焊料溶解。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述保護(hù)外層基本由不銹鋼、鎳、鉻、鎳合金、鐵鎳合金或鉻合金構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述保護(hù)外層基本由不鋼、鎳、鉻、鎳合金、鐵鎳合金或鉻合金構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述保護(hù)外層至少設(shè)置在所述釬焊烙鐵頭的工作區(qū)上。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述保護(hù)外層基本由鐵或鐵合金構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述保護(hù)外層基本由鐵或鐵合金構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在所述包層線部分上的所述保護(hù)外層至少包括第一外層和第二外層。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于；在成品或半成品釬焊烙鐵頭中，所述第一外層設(shè)置于所述釬焊烙鐵頭的工作區(qū)，所述第二外層設(shè)置在所述釬焊烙鐵頭的所述工作區(qū)之后，所述第二外層提供低的烙鐵頭對(duì)地電壓或電阻，并保護(hù)所述釬焊烙鐵頭，使其免于在空氣中腐蝕或被焊料溶解。
14.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括在所述加熱器元件和所述工作區(qū)之間成形一個(gè)圓筒形中部。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述圓筒形中部具有第一直徑，所述加熱器元件具有第二直徑，所述第一直徑大于所述第二直徑。
16.一種由權(quán)利要求1所述的方法生產(chǎn)的釬焊烙鐵頭。
17.一種由權(quán)利要求2所述的方法生產(chǎn)的釬焊烙鐵頭。
18.一種由權(quán)利要求12所述的方法生產(chǎn)的釬焊烙鐵頭。
19.一種用于制造釬焊烙鐵頭的方法，包括以下步驟切割一段金屬線，以便形成金屬線部分；使用金屬成形法使所述金屬線部分成形，以形成一工作端部，從而形成所述釬焊烙鐵頭，以及使所述金屬線部分成形，以便在與所述工作端部相反的一端形成加熱器元件部分。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于還包括以下步驟在所述成形步驟以后在所述釬焊烙鐵頭上形成一保護(hù)層。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述保護(hù)層基本由不銹鋼、鎳、鉻、鎳合金、鐵鎳合金或鉻合金構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述成形步驟包括冷鐓或熱鐓。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述金屬線部分是由銅或銅合金構(gòu)成的。
24.一種由權(quán)利要求19所述的方法生產(chǎn)的釬焊烙鐵頭。
25.一種由權(quán)利要求20所述的方法生產(chǎn)的釬焊烙鐵頭。
26.一種釬焊烙鐵頭，包括由高導(dǎo)熱性材料制成的金屬芯部構(gòu)件，所述金屬芯部構(gòu)件具有第一錐形工作端部和與第一端部相反的形成加熱器元件的第二端部；以及一個(gè)保護(hù)外層，它與所述金屬芯部構(gòu)件冶金結(jié)合，所述加熱器元件和所述金屬芯部構(gòu)件的所述第一錐形工作端部設(shè)置得可促進(jìn)所述加熱器元件和所述金屬芯部構(gòu)件的所述第一錐形工作端部之間的熱能傳遞。
27.如權(quán)利要求26所述的釬焊烙鐵頭，其特征在于所述保護(hù)外層設(shè)置在所述釬焊烙鐵頭的工作區(qū)之后，提供低的烙鐵頭對(duì)地電壓或電阻，并保護(hù)所述釬焊烙鐵頭，使其免于在空氣中腐蝕及被焊料溶解。
28.如權(quán)利要求26所述的釬焊烙鐵頭，其特征在于所述保護(hù)外層基本由不銹鋼、鎳、鉻、鎳合金、鐵鎳合金或鉻合金構(gòu)成。
29.如權(quán)利要求27所述的釬焊烙鐵頭，其特征在于所述保護(hù)外層基本由不銹鋼、鎳、鉻、鎳合金、鐵鎳合金或鉻合金構(gòu)成。
30.如權(quán)利要求26所述的釬焊烙鐵頭，其特征在于所述保護(hù)外層設(shè)置在所述加熱器元件上，而不設(shè)置在所述第一錐形工作端部上。
31.如權(quán)利要求26所述的釬焊烙鐵頭，其特征在于所述保護(hù)外層至少設(shè)置在所述工作端部上。
32.如權(quán)利要求26所述的釬焊烙鐵頭，其特征在于所述保護(hù)外層基本由鐵或鐵合金構(gòu)成。
33.如權(quán)利要求31所述的釬焊烙鐵頭，其特征在于所述保護(hù)外層基本由鐵或鐵合金構(gòu)成。
34.用于在釬焊烙鐵頭上施加保護(hù)帽的方法，包括以下步驟用金屬材料片形成一個(gè)帽，所述帽具有一個(gè)基本與釬焊烙鐵頭的外部輪廓匹配的內(nèi)部輪廓；將所述帽裝配在所述釬焊烙鐵頭上，以及通過(guò)將所述帽冶金結(jié)合在所述釬焊烙鐵頭上而使所述帽固定在所述釬焊烙鐵頭上。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于還包括以下步驟在所述裝配步驟之后向所述帽施加釬焊成份，所述冶金結(jié)合步驟包括熔化或燒結(jié)所述釬焊成份。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于還包括以下步驟在所述成形步驟之后，向所述材料片施加釬焊成份，所述冶金結(jié)合步驟包括熔化或燒結(jié)所述釬焊成份。
37.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于所述金屬材料片包括鐵或鐵合金。
38.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于所述烙鐵頭包括由銅或銅合金形成的芯部。
39.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于所述成形步驟形成在所述帽上的一個(gè)錐形端部和一個(gè)圓筒形部分。
40.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于所述成形步驟包括用所述金屬材料片沖壓或深拉多個(gè)帽。
41.一種用于制造具有保護(hù)外層的釬焊烙鐵頭的方法，包括以下步驟切割一段包層線以形成包層線部分，所述包層線包括由第一保護(hù)外層包覆的芯部材料；使所述包層線部分成形以形成所述釬焊烙鐵頭的錐形端部；用第二保護(hù)材料片形成一個(gè)帽；將所述帽裝配在所述釬焊烙鐵頭的所述錐形端部上；以及通過(guò)將所述帽冶金結(jié)合在所述釬焊烙鐵頭上，從而將所述帽固定在所述釬焊烙鐵頭上。
42.一種用于將保護(hù)帽施加在釬焊烙鐵頭上的方法，包括以下步驟用金屬材料片形成一個(gè)帽；將所述帽裝配在所述釬焊烙鐵頭上；以及通過(guò)將所述帽冶金結(jié)合在所述釬焊烙鐵頭上，從而將所述帽固定在所述釬焊烙鐵頭上。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于還包括以下步驟在所述裝配步驟之后，向所述帽施加釬焊成份；所述冶金結(jié)合步驟包括熔化或燒結(jié)所述釬焊成份。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于還包括以下步驟在所述成形步驟之前，向所述材料片施加釬焊成份，所述冶金結(jié)合步驟包括熔化或燒結(jié)所述釬焊成份。
45.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述金屬材料片包括鐵或鐵合金。
46.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述烙鐵頭包括一個(gè)由銅或銅合金形成的芯部。
47.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述成形步驟形成在所述帽上的一個(gè)錐形端部和一個(gè)圓筒形部分。
48.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于所述成形步驟包括用所述金屬材料片沖壓或深拉成多個(gè)帽。
49.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于在所述裝配步驟之前，向所述帽內(nèi)施加釬焊成份，至少填充所述帽的內(nèi)腔的一部分；以及加熱所述釬焊成份。
50.如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于所述釬焊成份以膏狀施加。
51.如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于所述釬焊成份以粉末狀施加。
52.如權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于所述釬焊成份以固體形式施加。
53.一種釬焊烙鐵頭，包括一個(gè)由高導(dǎo)熱性材料制成的金屬芯部構(gòu)件；一個(gè)固定在所述金屬芯部構(gòu)件一端上的保護(hù)帽，其中，所述帽和所述金屬芯部構(gòu)件限定至少一個(gè)在所述帽和所述金屬芯部構(gòu)件之間的中間區(qū)域；填充在所述至少一個(gè)中間區(qū)域內(nèi)的釬焊成份。
全文摘要
生產(chǎn)釬焊烙鐵頭的技術(shù),將包層線切成多個(gè)部分,每個(gè)部分包括材料(如銅的)芯部和(如不銹鋼、Ni,Cr或其合金的)保護(hù)外層。然后將包層線部分通過(guò)冷、熱鐓或其它適當(dāng)方法形成釬焊烙鐵頭。在成品烙鐵頭中,保護(hù)外層設(shè)置在烙鐵頭工作區(qū)后,用于減少烙鐵頭腐蝕并改善烙鐵頭和柄間的導(dǎo)電性。加熱器元件可用與生產(chǎn)烙鐵頭的同一包層線部分在烙鐵頭一端形成以保證加熱器元件和烙鐵頭間良好的導(dǎo)熱性。本發(fā)明也涉及在烙鐵頭工作區(qū)上形成保護(hù)外層的技術(shù),該技術(shù)包括形成保護(hù)材料如鐵的薄帶或片,更具體來(lái)說(shuō),使用模具將片沖壓成帽,所述模具具有與烙鐵頭工作區(qū)形狀一樣的形狀。然后將這樣形成的帽套在烙鐵頭端部上,向形成的帽施加釬焊材料或在形成帽前向材料帶施加釬焊材料以便將帽固定在烙鐵頭的端部上。
文檔編號(hào)B23K3/02GK1246819SQ98802435
公開(kāi)日2000年3月8日 申請(qǐng)日期1998年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月10日
發(fā)明者保羅·H·阿德勒, 羅納德·W·拉瓦列, 馬克·考埃爾 申請(qǐng)人:米特卡爾公司