[发明专利]以凸透镜焦点为焊接热源的方法及其焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术，特别涉及以凸透镜焦点为焊接热源的方法及其焊接装置。

背景技术

焊接，是电子设备元器件组装、金属物件之间连接、或塑料制品拼接中的必要工艺技术。而烙铁则是焊接所用的常规工具。烙铁焊接是通过对烙铁头加热，烙铁头作为热传导的载体，熔化焊接剂料，达到焊接物件相互的熔合连接。对烙铁头最为传统的加热方式是电加热，但是电加热有可能发生漏电，不够安全。目前，有人提出采用激光或光辐射作为焊接烙铁的热源，此类热源也各有利弊，而有一点是相同的、它们均须要以烙铁头为受热载体，熔化焊剂进行焊接。这些烙铁工具未能针对烙铁头表面易于氧化，所导致的烙铁头热效率低、直接影响焊接工艺等问题而作出改进。

发明内容

本发明提出了一种以凸透镜焦点为焊接热源的方法及其焊接装置，目的在于通过改变焊接热源，进而改变焊接工具，彻底克服现有烙铁头表面易氧化等系列问题。

本发明技术解决方案：

本发明方法是根据平行光穿过凸透镜形成聚焦点的原理，设计平行光发生器，将平行光发生器所所产生的平行光透过与其匹配的凸透镜，以聚焦点的强光、强热作为焊接热源，而直接熔化焊接剂，实现焊接物件之间熔合连接。

本发明装置主要由筒状壳体、及设置在壳体内的凸透镜和平行光发生器组成。其中凸透镜、平行光发生器各分设在筒状壳体的两端，并与筒状壳体作固定连接。平行光发生器主要由盒体、及设置在盒体内的可发出平行光的光源、和供电源、电源开关组成。其中，可发出平行光的光源包括发光二极管或激光二极管；供电源或为电池、或为充电电池、或为外接电源。

本发明的有益效果：

(一)本发明方法原理成熟，所采用的光学热源，完全替代了电烙铁或其它热源的烙铁焊接，完全不存在烙铁头的氧化问题，而是由凸透镜聚焦点的强光强热直接作用于焊接剂，节约能源，焊接效果明显。

(二)本发明装置结构简单、操作简易，不存在任何安全隐患，而且易于制作、成本低、使用寿命较长。

附图说明

附图为本发明装置的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，

本发明装置也可称之为″焊接笔″，完全依据本发明方法制作而成。主要由筒状壳体1、凸透镜2、平行光发生器3组成。所述凸透镜、连同凸透镜架体21，连接在筒状壳体1的下端；所述平行光发生器设置在筒状壳体1的上端。凸透镜架体21或固定式、或接插式、或旋接式、连接在筒状壳体上；平行光发生器也或呈固定式、或接插式、或旋接式、连接在筒状壳体上。所述由盒体31、及设置在盒体内的多个发光二极管或激光二极管32和供电源33、电源开关34组成。发光(激光)二极管所发光线在筒状壳体空腔内直射至凸透镜(图中的曲线分开的三段、上下段表示筒状壳体腔内)，形成聚焦点4。所述筒状壳体内壁光滑，外壁设有手握凹凸棱11(图中的中段表示筒状壳体表面)。

实施例一：

取发光波长为615nm的发光二极管10只，整齐地呈同心圆状排列于平行光发生器的盒体内，连接充电电池、电源开关；选直径为20mm焦距为20mm的凸透镜、固定于架体上，将平行光发生器及凸透镜各安装在相应大小的筒状壳体的两端，制成焊接笔。该焊接笔聚焦点所产生的热量可在2s时间内熔化焊锡，可对铜质线路板的一个焊点完成焊接操作。

实施例二：

取功率为80mW，波长为532nm的激光二极管10个整齐排列于平行光发生器的盒体内，连接充电电池、电源开关；选直径为20mm焦距为20mm的凸透镜、固定于架体上，将平行光发生器及凸透镜各安装在相应大小的筒状壳体的两端，制成焊接笔。该焊接笔聚焦点所产生的热量可在2s时间内熔化焊锡，可对铜质线路板的一个焊点完成焊接操作。

实施例三：

取功率为100mW，波长为532nm的激光二极管125个整齐排列于平行光发生器的盒体内，连接充电电池、电源开关；选直径为60mm焦距为60mm的凸透镜、固定于架体上，将平行光发生器及凸透镜各安装在相应大小的筒状壳体的两端，制成焊接笔。该焊接笔聚焦点所产生的热量可在20s时间内熔化2g塑料，可对相关塑料进行焊接操作。

综上，本发明装置可以根据不同焊接物件所需的焊接温度，设定凸透镜的规格大小、及与之匹配的平行光发生器中发光光源的发光波长和功率，所制成的各种多规格的焊接笔均为本发明保护范围之列。