Sådan fungerer kold varme

Et Cold Heat loddejern er et værktøj, der ser ud til at bryde reglerne for lodning. Som med andre loddejern, det smelter loddemetal - en legering, der blødgør ved en lav temperatur og hærder, når den afkøles. Selvom loddemetal (udtales "soder") normalt bruges til at forbinde elektroniske komponenter, du kan også bruge det til at lave smykker og farvet glas. Med den rigtige loddetype, du kan endda reparere metalbeholdere, som gryder og pander, eller fastgør rørlængder til hinanden.

Men mens de fleste loddejern tilsluttes en stikkontakt, værktøjet til kold varme bruger batterier. Traditionelle strygejern bliver meget varme og tager lang tid at køle af igen, men værktøjet til kold varme kan varme op, smelt lidt loddetin og afkøl næsten øjeblikkeligt. I en tv -demonstration, nogen bruger værktøjet og lægger derefter spidsen på en oppustet ballon - ballonen springer ikke.

Til alle, der har brændt en finger, beskadiget et bord eller smeltede en taske med et traditionelt loddejern, værktøjet Cold Heat kan virke temmelig fantastisk. Det er let og bærbart, og det kan reducere den tid, det tager at foretage små elektronikreparationer. Oven i købet, Cold Heat -værktøjet har ikke potentiale for alvorlig personskade eller ejendomsskade. Men korrekturlæsere - professionelle og gennemsnitlige brugere - enten elsker værktøjet eller hader det, og nogle mennesker sætter spørgsmålstegn ved, om det overhovedet virkelig er "nyt".

Vi ville vide præcis, hvordan et værktøj til kold varme fungerer, så vi adskilte en. I denne artikel, du lærer Cold Heats hemmeligheder, samt hvad der skete, da vi forsøgte at bruge vores.

Lodning er en grundlæggende færdighed for alle, der arbejder med elektronik. Det er en grundlæggende færdighed, men det kan være svært at få styr på det - at smelte loddet uden at beskadige kredsløb eller andre komponenter og få den rigtige mængde lodde på det rigtige sted. NASAs Radio Jove -projekt har et sæt instruktionsvideoer om loddeteknik.

1. Samlinger og strygejern:Lodning 101
2. Modstand og lodning
3. Koldvarme kredsløb
4. Tip om kold varme

Samlinger og strygejern:Lodning 101

En af de bedste måder at forstå, hvordan et Cold Heat -værktøj fungerer, er at undersøge, hvordan det er forskelligt fra et traditionelt loddejern. Elektriske loddejern har normalt en modstand varmeenhed , ligner det, du ville finde i en hårtørrer eller en brødrister. Elektrisk strøm passerer gennem varmeenheden, og elektrisk modstand får enheden til at blive varm.

Det tager tid for varmeenheden at gøre den bit varm nok til at bruge. Det kan også tage et stykke tid for lidt at køle af igen. Dette er dels på grund af selve varmen. Varme er i det væsentlige en ændring i energi inde i et objekt. Varmeenheden varmer lidt ved at føre energi ind i den. I processen, bitens molekyler begynder at bevæge sig hurtigere og hurtigere. Da bitten køler af, det overfører varme til luften omkring det, og dets molekyler bremser igen.

Den tid, der kræves for at afkøle boret, er også relateret til dens emission . Emissivitet er et mål for, hvor effektivt et stof kan overføre varme til sine omgivelser. Materialerne, der anvendes i lodde-jern bits, såsom kobber, krom og nikkel, har en relativt lav emission. Med andre ord, de er ikke særlig effektive til at frigive varme i luften omkring dem og afkøle sig selv i processen.

Et værktøj til kold varme er anderledes. I stedet for at tilslutte den, venter på at det skal varme op og venter på at det skal køle af igen, du tænder det bare, røre loddet og gå. Til en tilfældig observatør, dette er det utrolige ved Cold Heat.

Men værktøjer, der gør det samme, har eksisteret i et stykke tid. De kaldes modstands lodning værktøjer , og du kan endda få planer om at lave din egen online. Et modstandsværktøj bruger to sonder, der kan ligne stænger, tang eller pincet. Disse sonder sender en strøm gennem loddet. Proberne og loddetøjet varmes meget hurtigt op på grund af deres modstand mod den strøm, der passerer gennem dem. Fjernelse af loddetøjet bryder kredsløbet, og tipsene køler hurtigt af.

Cold Heat -værktøjet kan ligne magi - nogle fremtrædende forklaringer på, hvordan det fungerer, har endda magi - men elektrisk modstand bør få al æren. Værktøjet anvender de samme principper som et resistenslodningsværktøj, men i en betydeligt billigere pakke. Vi vil se nærmere på dette næste gang.

Hærdet lodde og den forbindelse, det skaber, kaldes samlet for a samling . Glasmalerier omtaler det ofte som en perle .

Modstand og lodning

Modstand er central for traditionelle loddejern og for Cold Heat -jernet. Elektricitet bevæger sig lettere gennem stoffer med masser af frie elektroner, som kobber, end det gør gennem stoffer med færre frie elektroner, som kulstof. Med andre ord, stoffer som kulstof har større modstand. Flytende strøm gennem stoffer med høj modstand kan skabe varme og nogle gange lys. Dette er det samme princip, der får pærer til at fungere - en pære har en resistiv glødetråd, der bliver varm og lys, når der strømmer strøm gennem den.

Hjertet i et Cold Heat -værktøj er ødelagt kredsløb der bevæger sig fra et par AA -batterier til en spids, der har to halvdele. Spidsen kan ligne et solidt stykke, men en mørk isolerende materiale holder de to halvdele elektrisk isoleret fra hinanden.

Når du tænder værktøjet til kold varme, kontakten lukker et kredsløb, der også indeholder et lille lys. Denne lampe fortæller dig, at værktøjet er tændt. Men a parallelt kredsløb - den, der fører til spidsen- er stadig brudt. Dette kredsløb forbliver brudt, indtil du lægger noget ledende, som lodde, i kontakt med begge halvdele af spidsen. Loddetøjet fuldender kredsløbet, tillader også strøm at passere gennem et andet lys.

På grund af elektrisk modstand, både loddetin og spidsen opvarmes meget hurtigt, og loddetin smelter. Tør hud leder ikke nok elektricitet til effektivt at fuldføre kredsløbet, så spidsen forbliver kølig, når du rører den.

Vi vil se på kredsløbet og tippet mere detaljeret i de næste to sektioner.

De fleste soldater er legeringer af tin og bly. Da bly medfører visse sundhedsrisici, masser af virksomheder og organisationer har undersøgt og udviklet blyfrie lodere. National Institute for Standards and Technology har samlet en database med blyfri loddeegenskaber her.

Koldvarme kredsløb

Vi har fastslået, at Cold Heat -værktøjet har ret enkle kredsløb. Kredsløbet, der indeholder afbryderen, indeholder også et lille lys. Et parallelt kredsløb forbliver brudt, indtil begge halvdele af spidsen kommer i kontakt med et ledende materiale. Et lille lys på dette kredsløb lyser, når det er færdigt, også.

Cold Heat -værktøjet har også nogle elektroniske komponenter ud over grundlæggende ledninger. Et lille printkort er for enden modsat spidsen. Dette printkort har to dioder, flere modstande og et 14-benet integreret kredsløb. Når begge halvdele af spidsen kommer i kontakt med loddetin, chippen leder strøm fra batterierne gennem den gren af ​​kredsløbet.

Så, når du tænder for koldvarme -værktøjet, strøm strømmer fra batteriets negative pol gennem en ledning, der fører til et lille lys. Derfra, det strømmer til printkortet og derefter til den positive batteriterminal. Så længe loddetin ikke er i kontakt med begge halvdele af værktøjets spids, det er slutningen af ​​processen. Når du har påført loddetin, chippen leder masser af strøm gennem den del af kredsløbet, der inkluderer spidsen. Elektriciteten bevæger sig:

1. Fra printkortet til den ene halvdel af spidsen
2. Gennem den halvdel af spidsen
3. Gennem loddet
4. Gennem den anden halvdel af spidsen
5. Tilbage til printkortet
6. Fra printkortet til den positive batteriterminal, passerer gennem endnu et lille lys på vejen

Spidsen er lige så vigtig for værktøjets evner som kredsløbet. Vi vil undersøge tippet, herunder hvad det er lavet af, Næste.

Tip om kold varme

Det originale marketingmateriale til Cold Heat -værktøjet beskrev sit tip som et patenteret kompositmateriale kendt som Athalite. Vi formoder, at det er fremstillet af grafit (en form for kulstof) eller et stof, der primært består af grafit. Her er hvorfor:

• Det ligner fysisk grafit.
• Kulstof har 2, 500 til 7, 500 gange kobbermodstanden, så det hurtigt kan varme op, når det udsættes for elektrisk strøm.
• Nogle resistenslodningssystemer bruger grafit til tykkere sonder.
• Virksomheden har afvist at identificere materialet, men det har sagt, at det er naturligt og bruges i højovne og lokomotivindustrien [Kilde:Seattle Post-Intelligencer]. Kul, som for det meste er kulstof, passer til den beskrivelse.
• Cold Heat -værktøjets patenter beskriver dens spids som grafit. Patenterne identificerer også isolatoren mellem spidsens halvdele som glimmer.

Hvis spidsen virkelig er lavet af en patenteret forbindelse, et andet firma ejer patentet på det. Hyperion Innovations, producent af Cold Heat -værktøjet og ejer af patenterne, der beskriver det, ejer ikke et særskilt patent på et sammensat materiale. Ud over, de eneste patenter, der angiver Grigore Axinte - opfinderen af ​​Cold Heat loddejern - som opfinderen beskriver værktøjer, ikke forbindelser.

Desværre, grafit kan være sprød. En af de mest almindelige klager i produktanmeldelser og opslagstavleindlæg er, at Cold Heat -spidsen går i stykker under normal brug. Desværre, at bruge det anbefalede lette tryk på spidsen var ikke tilstrækkeligt til at fuldføre et kredsløb, da vi forsøgte at bruge værktøjet. Lige efter at vi med succes havde afsluttet et kredsløb og smeltet noget lodde, vores tip brød.

Vi har hørt, at nogle mennesker elsker deres Cold Heat -værktøjer. Vi formoder, at de har evnen til at bruge den helt rigtige mængde tryk i den helt rigtige vinkel, færdiggøre et kredsløb uden at kortslutte eventuelle elektriske komponenter, der loddes eller bryde spidsen.

For meget mere information om lodning, elektronik og relaterede emner, tjek linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer elektricitet
• Sådan fungerer hårtørrere
• Sådan fungerer brødristere
• Sådan fungerer pærer
• Hvordan ledninger, Sikringer og stik virker

Flere store links

• Modstands lodning
• Talking Electronics:Lodning
• Grundlæggende loddevejledning
• Georgia State University Hyperphysics:Elektricitet og magnetisme

Kilder

• ColdHeat.com http://www.coldheat.com/
• Laver mad, John. "Kold varme kommer med en varm ny måde at lodde på." Seattle Post-Intelligencer, 16. december kl. 2003. http://seattlepi.nwsource.com/business/152624_coldheat16.html
• Krakow, Gary. "Koldvarme loddejern kører varmt og koldt." MSNBC, 8. oktober kl. 2004. http://www.msnbc.msn.com/id/6151688/
• Måne, J. "Kold varme. Eller var det en banan?" IGN, 13. februar kl. 2005. http://gear.ign.com/articles/590/590411p1.html
• Modstands lodning http://www.geocities.com/budb3/arts/meth/sldrrst.html
• Svensson, Peter. "Koldvarme loddejern." Globe og Mail, 30. november kl. 2004. http://www.globetechnology.com/servlet/story/ RTGAM.20041130.gtcoldheatnov30/BNStory/TechReviews/
• United States Patent &Trademark Office:Patentansøgninger 20050247692, 20040149713 og 20020047001, patenter 6797924 og 6646228
• "Værste loddejern nogensinde." NewTech, Inc, November 2005. http://newtechinc.blogspot.com/2005/11/ coldheat-worst-lodde-jern-nogensinde.html