Ультразвуковые паяльники
Ультразвуковая пайка основана на явлении кавитации жидкости при возникновении в ней ультразвуковых колебаний. Ультразвуковой паяльник принципиально отличается от обычного электрического паяльника наличием магнитострикционного излучателя ультразвуковых колебаний, прикрепленного к головке паяльника.
Излучатель представляет пакет никелевых пластин с обмоткой, которая питается от генератора ультразвуковой частоты. Головка паяльника нагревается от источника тока через обмотку. При включении генератора в магнитострикторе возникают ультразвуковые колебания с частотой 20-30 кГц, передаваемые головке паяльника, рабочая часть которого погружена в расплавленный припой.
Под действием ультразвуковых колебаний в расплавленном припое возникают кавитационные пузырьки, которые располагаются обычно на границе между припоем и твердым металлом. При захлопывании кавитационных пузырьков возникают импульсные давления, разрушающие окисную пленку металла. Прочность основного металла при температурах пайки мягкими припоями 250-300гр. значительно выше прочности окисной пленки. Поэтому при частотах колебания, применяемых в ультразвуковых паяльниках, основной металл не претерпевает каких-либо изменений.
Однако при повышении температуры в тех участках, где разрушается окисная пленка, происходит быстрое растворение основного металла в припое. Следует отметить, что эффективность магнитостриктора медленно уменьшается по мере повышения его температуры. Вследствие этого максимальная температура применения вибропреобразователей не превышает 400гр.
Наряду с ультразвуковым паяльником применяются паяльники без нагревателя. Тепло для плавления припоя в данном случае подводится обычным паяльником или другим источником тепла – газовой горелкой, электрической плиткой и т. д., а ультразвук – вибратором.
Вибратором является круглый никелевый стержень, расположенный на кронштейне внутри корпуса. Ультразвуковые колебания создаются обмоткой возбуждения, включенной в генератор. При прохождении электрического тока по обмотке возбуждения вибратор нагревается, поэтому корпус последнего имеет ребра охлаждения. Вибратор устанавливается в кожухе и снабжается рукояткой.
Основное преимущество ультразвуковой пайки – возможность пайки без применения флюсов.