¿Por qué las pistolas de soldar usan cobre como elemento calefactor?

Según Wikipedia ;

El cuerpo de la herramienta contiene un transformador con un devanado primario conectado a la red eléctrica cuando se presiona el gatillo, y un devanado secundario de una sola vuelta de cobre grueso con muy baja resistencia. Una punta de soldadura, hecha de un lazo de alambre de cobre más delgado, se asegura al extremo del secundario del transformador mediante tornillos, completando así el circuito secundario. ... Como la punta tiene una resistencia mucho mayor que el resto del devanado tubular de cobre, la punta se calienta mucho mientras que el resto del secundario se calienta mucho menos.

Básicamente, utiliza cobre como elemento calefactor. La única razón por la que la parte del "elemento calefactor" tiene una mayor resistencia que el resto del cable de cobre es porque es más delgada.

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Así que supongo que deben estar hechos como cualquiera de los dos de abajo en esta imagen. Me imagino que deben estar chapados en hierro como las puntas de los soldadores , ya que no veo por qué serían diferentes.

Pero esto debe ser bastante ineficiente, especialmente considerando la facilidad con la que se puede mejorar. Debe haber una cantidad bastante significativa de calor generado en los lugares equivocados, dado que el "elemento calefactor" es del mismo material que el "conductor". Los transformadores parecen bastante pequeños para lo que seguramente es una corriente muy alta, lo que haría que esto fuera un problema mayor.

Otra cosa que veo (para algunas puntas, en el estilo de la foto) es que la forma de la punta es demasiado ancha para tener mucha resistencia relativa (si está hecha del mismo material), por lo que debe depender del calor que conducen los cables delgados. adjunto a.

Entonces, ¿no sería mejor si la punta tuviera un poco de hierro sólido en el camino actual (como el de arriba en la imagen)? Si eso es demasiado difícil de fabricar, entonces, ¿qué tal el latón? Incluso más barato, ¿por qué no hacer toda la punta de latón? Seguramente todos estos serían más eficientes, con el calor concentrado en el lugar correcto, y serían más fáciles para el transformador (lo que significa que se puede usar un transformador más pequeño y liviano).

Puede usar los plateados si necesita más eficiencia directamente de eso.
Dos años después: lo que recuerdo es que la punta está hecha por pliegue y engaste y está diseñada para endurecerse y proporcionar una resistencia mucho mayor en ese punto. Puedo estar equivocado :-). | Si no fuera así, habría una proporción sustancial de calor en TODO el elemento. El calentamiento es a través de I ^ 2R, por lo que es inversamente proporcional al área. Si bien hay un estrechamiento hacia abajo (probablemente en 2 dimensiones) cerca de la punta, todavía hay una gran cantidad de área en otros lugares y es de esperar que el resto del ensamblaje absorba un porcentaje más grande de la energía. No creo que lo haga. Puede ser que los extremos calientes de la punta y las alimentaciones delgadas minimicen la conducción de calor.

Respuestas (2)

La gran diferencia entre una pistola de soldar y un soldador "normal" es que la primera solo se calienta durante unos segundos, mientras que la segunda suele permanecer encendida todo el tiempo durante el trabajo.

Por eso, la pistola ya es más eficiente que un soldador "normal". Muy pocos necesitan mejorarlo aún más.

Aparte de eso, ¿por qué no elegir el latón? Porque el latón es más rígido y propenso a romperse. Eso es malo para una herramienta que está destinada a ser arrojada a una bolsa de herramientas.

Gracias. Pero aún no dijiste por qué el hierro no se puede usar como elemento calefactor, solo mencionaste el latón. ¿Por "rígido" quisiste decir "frágil"?
Ah, lo siento, sí. El latón se vuelve quebradizo cuando se calienta varias veces. El hierro tiene la gran desventaja de un µr alto, lo que da como resultado un efecto de piel dramático incluso a 50 Hz. La profundidad de la piel es de solo 300 µm.

El elemento calefactor está completamente dentro de un centímetro o dos de la punta y no tiene contacto con ninguna parte que deba permanecer fría. Eso significa que la masa calentada es muy poco más que la masa de la punta (y la pieza de trabajo). Por lo tanto, ES eficiente. La alta corriente de bajo voltaje no ejerce presión sobre el transformador, pero requiere una buena fuerza de contacto en las juntas hasta la punta.

A temperaturas de soldadura, el latón es blando y quebradizo. Sería un mal material para esta tarea (aunque tal vez el titanio sirva).

Principalmente, el conductor frío que entrega corriente es el metal grueso de la varilla que ves saliendo del transformador: ese último trozo de cobre desde la varilla hasta la punta es lo suficientemente grueso para no dominar el calentamiento y lo suficientemente delgado para mantener la varilla se sobrecaliente en la unión. La parte de la 'varilla' de tales hierros no siempre es de cobre, puede ser de aluminio formado en un bucle como el devanado secundario del transformador.

Puntos de fusión de interés: soldadura, 230C; aluminio, 660C; latón 930C; cobre 1084C; hierro, 1500C; titanio 1670C.

Cuando hablaba de eficiencia, me refería al calor generado en otras partes del circuito (como el cable alrededor del transformador), no al calor que se aleja de la punta. Al igual que Janka, mencionaste que el latón es demasiado débil para usarse, pero no mencionaste el hierro. Pero si se usara latón, ¿lo reforzaría el revestimiento de hierro?
Además, cuando mencionaste Titanium, despertaste mi curiosidad por otra cosa. Estaba pensando en posibles alternativas al hierro para las superficies de las puntas de soldadura, ya que el hierro está lejos de ser perfecto. Me pregunto cómo funcionaría el titanio.
El hierro confiere (principalmente) una resistencia a disolverse en la soldadura; sí, tiene algo de fuerza, pero por lo general es solo una fina capa galvanizada, posiblemente con una capa de cromo o plata para controlar la superficie estañada en la punta. El titanio tiene resistencia a la temperatura y forma un nitruro bastante amarillo en lugar de oxidarse, pero no estoy seguro de la compatibilidad directa con la soldadura.
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