热增强超声波钎焊手柄及钎焊设备的制作方法

1.本技术涉及钎焊技术领域，具体而言，涉及一种热增强超声波钎焊手柄及钎焊设备。


背景技术：

2.如专利cn203875447u所述的一种超声波钎焊装置，通过超声波振动可以去除焊锡表面的氧化膜，加强对不锈钢、钛合金等材料的润湿，无需助焊剂就可以锡焊一些难以上锡的材料。同时超声波钎焊装置设有加热装置，可以加热烙铁头，为超声波钎焊提供热量。
3.针对微型器件的超声波钎焊，烙铁头的尺寸极小，此时热量难以快速达到烙铁头的端部，影响超声波钎焊，而专利cn203875447u对此没有进一步的明确。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种热增强超声波钎焊手柄，其能够改善现有的尺寸极小的烙铁头影响超声波钎焊的问题。
5.本技术的另外一个目的在于提供一种钎焊设备，其包括上述热增强超声波钎焊手柄，其具有该热增强超声波钎焊手柄的全部特性。
6.本技术的实施例是这样实现的：
7.本技术的实施例提供了一种热增强超声波钎焊手柄，包括：导流外壳、超声波装置和吹气接头；
8.所述导流外壳的内部具有气体流道，所述气体流道的入口处设有所述吹气接头，用于连接外部气源，所述超声波装置设置于所述导流外壳，所述超声波装置包括加热装置和烙铁头，所述烙铁头设置于所述导流外壳且所述烙铁头的端部处于所述气体流道的出口位置，所述加热装置设置于所述气体流道内。
9.另外，根据本技术的实施例提供的热增强超声波钎焊手柄，还可以具有如下附加的技术特征：
10.在本技术的可选实施例中，导流外壳包括安装壳体和导流壳体，所述安装壳体内的腔室与所述导流壳体内的腔室连通且形成所述气体流道，所述吹气接头安装于所述安装壳体，所述气体流道的出口设置于所述导流壳体。
11.在本技术的可选实施例中，所述超声波装置还包括换能器、变幅杆，所述变幅杆通过连接件连接于所述安装壳体，所述导流壳体连接于所述安装外壳或者所述连接件，所述换能器与所述变幅杆连接且处于所述安装壳体内，所述烙铁头与所述变幅杆连接且处于所述导流壳体内。
12.在本技术的可选实施例中，所述连接件为法兰盘，所述法兰盘具有通孔，所述安装壳体内的腔室与所述导流壳体内的腔室通过所述通孔连通。
13.在本技术的可选实施例中，所述连接件与所述安装壳体可拆卸连接或者过盈配合，所述连接件与所述安装壳体的连接处保持密封。
14.在本技术的可选实施例中，所述烙铁头的截面轮廓呈圆形时，圆形截面的直径为1-8mm；
15.所述烙铁头的截面轮廓呈方形时，方形截面的长度和宽度分别小于等于8mm。
16.在本技术的可选实施例中，所述加热装置为陶瓷加热管或者铠装加热丝。
17.本技术的实施例提供了一种钎焊设备，包括超声控制器和上述任一项所述的热增强超声波钎焊手柄，所述超声控制器与所述热增强超声波钎焊手柄电连接且能够控制所述超声波装置工作。
18.在本技术的可选实施例中，所述钎焊设备还包括气源，所述气源通过所述吹气接头与所述气体流道接通；
19.所述气源为压缩空气、氮气或者氩气中的一种；
20.或者是，所述气源为压缩空气、氮气和氩气中至少两种气体的混合气。
21.在本技术的可选实施例中，所述气体流道内的气流速度为1-12l/min。
22.本技术的有益效果是：
23.本技术的热增强超声波钎焊手柄通过有气体流道的导流外壳，配合吹气接头，能够用于对超声波装置进行降温并且对加热装置进行一定降温，并形成热风，热风可以对烙铁头的端部进行加热，使得烙铁头的温度符合钎焊要求，且与加热装置之间的温差保持在符合要求的范围内，有效解决了现有问题。结合超声控制器后，便形成钎焊设备，以用于生产。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1为本技术的实施例提供的钎焊设备的示意图；
26.图2为本技术的实施例提供的热增强超声波钎焊手柄的示意图；
27.图3为温度检测时的示意图。
28.图标：1-超声控制器；2-热增强超声波钎焊手柄；3-线缆；4-安装壳体；5-导流壳体；6-换能器；7-变幅杆；71-法兰盘；72-通孔；8-烙铁头；9-加热装置；10-吹气接头。
具体实施方式
29.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
33.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
实施例
34.请结合图1，本技术的实施例提供了一种钎焊设备，包括超声控制器1和热增强超声波钎焊手柄2，超声控制器1与热增强超声波钎焊手柄2采用线缆3电连接且能够控制超声波装置工作。
35.请继续结合图1，本技术的热增强超声波钎焊手柄2包括：导流外壳、超声波装置和吹气接头10；
36.导流外壳的内部具有气体流道，气体流道的入口处设有吹气接头10，用于连接外部气源，超声波装置设置于导流外壳，超声波装置包括加热装置9和烙铁头8，烙铁头8设置于导流外壳且烙铁头8的端部处于气体流道的出口位置，加热装置9设置于气体流道内。
37.其中，本实施例中的超声波装置的超声波频率为40-100khz。加热装置9为陶瓷加热管或者铠装加热丝。
38.可以选择的是，钎焊设备还包括气源，气源通过吹气接头10与气体流道接通。
39.详细的，气源为压缩空气、氮气或者氩气中的一种；
40.或者是，气源为压缩空气、氮气和氩气中至少两种气体的混合气。
41.其中，单独使用惰性气体时，还可以为烙铁头8的端部隔绝氧气，避免材料的氧化。而混入惰性气体则可以是根据材料自身的特性进行选配，既满足避免材料氧化的需求，又可以节约一定的气源成本。
42.具体的，导流外壳包括安装壳体4和导流壳体5，安装壳体4内的腔室与导流壳体5内的腔室连通且形成气体流道，吹气接头10安装于安装壳体4，气体流道的出口设置于导流壳体5。其中，气体的流动方向可以参考图2所示。
43.请结合图1，在本实施例中，超声波装置还包括换能器6、变幅杆7，变幅杆7通过连接件连接于安装壳体4，导流壳体5连接于安装外壳或者连接件，换能器6与变幅杆7连接且处于安装壳体4内，烙铁头8与变幅杆7连接且处于导流壳体5内。
44.需要说明的是，本实施例所指的烙铁头8处于导流壳体5内，并不指整个烙铁头8必须完全被整个导流壳体5包裹住，如图1或图2所示，烙铁头8的端部可以伸出导流壳体5一定距离，但是其仍然处于气体流道的出气范围内，以保障其能够被气流加热。
45.所以，烙铁头8处于导流壳体5内可以是指其大部分结构在导流壳体5内，尤其是端
部需要处于气体流道的出气方向上，能够接收热传递，也可以是完全处于导流壳体5内，当需要使用时再伸出。总之，只要不影响烙铁头8的整体加热即可。
46.请结合图1，本实施例所用的连接件为法兰盘71，法兰盘71具有通孔72，安装壳体4内的腔室与导流壳体5内的腔室通过通孔72连通。
47.连接件与安装壳体4可拆卸连接或者过盈配合，连接件与安装壳体4的连接处保持密封。其中，可拆卸连接可以是螺纹连接并配以密封圈来保障连接处的密封性。过盈配合则可以是直接压紧连接的方式来实现。
48.还可以选择的是，可以将导流壳体5与安装壳体4一体成型，在安装壳体4的尾端开设安装口，以放入超声波装置，此时，变幅杆7的外周则可以套设法兰盘一类的辅助件，并与安装壳体4的内壁进行过盈配合或者螺纹连接，而安装口则通过封板封挡，封板上设置吹气接头10用以连接气源。
49.可以选择的是，烙铁头8下方的端部的截面轮廓可以是方形或者圆形。当烙铁头8的截面轮廓呈圆形时，圆形截面的直径为1-8mm；
50.当烙铁头8的截面轮廓呈方形时，方形截面的长度和宽度分别小于等于8mm。
51.本实施例的烙铁头8端部的尺寸较小，以实现对于一些微型器件的超声波钎焊。
52.本实施例的原理是：
53.对于尺寸极小的烙铁头，在实践中发现其端部的温度难以达到要求，散热过快而与烙铁头的其他部位存在较大温差，很影响超声波钎焊工作。
54.有鉴于此，本技术设计了热风增强的结构，以形成热增强超声波钎焊手柄2，在与超声控制器1结合后就形成了一种新的钎焊设备，并且可以进一步提供气源来作为热风的基础。
55.详细的，吹气接头10设置于导流外壳的顶部，气源在供气时，气体可以如图2一般，沿着箭头所示的方向从吹气接头10向下流动，并且带走换能器6的热量，起到冷却换能器6的作用，此时，气体已经被初级加热，并且在气源的源源不断的供气之下，继续向下流动，经过加热装置9。
56.加热装置9与气流产生热交换，使得气流变成高温气流，并持续吹拂烙铁头8的端部，使得端部的温度达到要求并且能够保持，以用于钎焊工作。
57.在此过程中，加热装置9持续对烙铁头8加热，也能通过热传导的形式向着端部传导热量，结合热风的热增强作用，使得端部的温度变得稳定，有效解决了尺寸极小的端部温度不达标而影响钎焊的问题。
58.请结合图3，为了使得热增强符合要求，需要对流速进行试验，本技术在加热装置9处设置有第1热电偶，在烙铁头8的端部设有第2热电偶。第1热电偶（pt100）、第2热电偶（pt100）两路热电偶与温度显示仪相连，实时显示实际温度。
59.然后通过通入不同的流速的气体，来检测加热装置9的温度与烙铁头8的端部的温度之间的差异。
60.试验的范例与结果如下表所示：
[0061] 加热装置9温度（℃）烙铁头8端部温度（℃）无增强500200增强，流速1l/min400280
增强，流速4l/min370320增强，流速10l/min320270增强，流速15l/min300170
[0062]
由试验可知，没有气体通过加热装置9时，加热管温度500℃，但由于烙铁头8端部较小，热传递较慢，因此有着较大的温差。当使用压缩空气时，流速为1l/min时，通过热交换将加热装置9温度降低，并把热量提供给了烙铁头8端部，从而减少了两者的温差，并提升了热传递效率。
[0063]
当气体流速达到15l/min时，由于气体流速过快，将加热装置9和烙铁头8的热量带走，导致加热装置9和烙铁头8端部的温度都偏低。
[0064]
最终，经过试验，本技术的气体流道内的气流速度为1-12l/min。在这个范围内的烙铁头8端部与加热装置9的温差符合要求，且端部的温度也能够满足钎焊需求。
[0065]
综上所述，本技术的热增强超声波钎焊手柄2通过有气体流道的导流外壳，配合吹气接头10，能够用于对超声波装置进行降温并且对加热装置9进行一定降温，并形成热风，热风可以对烙铁头8的端部进行加热，使得烙铁头8的温度符合钎焊要求，且与加热装置9之间的温差保持在符合要求的范围内，有效解决了现有问题。结合超声控制器1后，便形成钎焊设备，以用于生产。
[0066]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。