欢迎来到小马驰骋。在电子制造业中，烙铁头是焊接过程中不可或缺的工具。然而，不少工厂技术员发现，日本UNIX品牌的烙铁头用坏的烙铁头内部竟然是空心的，这让他们感到十分疑惑。实际上，UNIX烙铁头并非空心，而是实实在在的实芯的烙铁头。接下来，我们将揭秘烙铁头的结构及其工作原理。
首先，让我们详细了解烙铁头的构造：
1.烙铁头的基材采用铜材质，这是因为铜具有优良的热传导性能和较低的高温膨胀系数，使得烙铁头在高温下仍能保持稳定的性能；
2.为了防止焊锡在烙铁头爬锡，一般在烙铁头上电镀一层镍金属，形成保护层；
3.在烙铁头的尖端部分镀上一层铁，这层铁的厚度直接影响到烙铁头的使用寿命；
4.在烙铁头的尾部镀上黑铬（手工烙铁多使用镍铬合金），以确保尾部不会发生爬锡现象；
5.最后，在烙铁头的吃锡面涂抹锡，使其更容易上锡。
那么，为什么烙铁头会产生空洞呢？原因在于烙铁头在使用过程中，表面的铁镀层容易被氧化成FeO。在高温的液态焊锡中，FeO与Sn发生置换反应，生成Fe和SnO，导致铁镀层从烙铁头上剥离。随着时间的推移，铁镀层在某一点逐渐消失，露出铜芯。铜芯与焊锡接触后，大约2小时就会腐蚀铜，从而形成空洞。空洞的出现导致锡的流动受阻，烙铁头的热量无法有效传递到焊点，使得烙铁头无法继续使用，必须更换。
这也是为什么无铅焊接时的烙铁头比有铅焊接时更快被腐蚀的主要因素。有铅焊料主流6337的合金中SN占63%，通常焊接温度在350度；而无铅焊料主流的SAC305合金中SN的含量高达96.5%，通常焊接温度在380度。无铅焊锡中锡的成分越高,腐蚀越严重;温度越高,腐蚀也越快.
新烙铁头截面图
穿孔烙铁头截面图
我们特意选择了同一型号的烙铁头来对比。两个都在尖端部做了截面。左图新烙铁头可以很清楚的看到红色铜的部分。右侧穿孔烙铁头也能明显观察到从孔洞开始一直往里腐蚀铜，从而内部蚀空的痕迹。
可能有读者会问，为什么不在烙铁头上尽量加厚铁层呢？实际上，欧洲、日本以及我国的主流厂商都采用的是不到1mm厚的铁镀层。这是因为铁镀层厚度与烙铁头寿命成正比，但铁镀层厚度越厚，烙铁头的导热性能就越差。为了保证焊接效果，只能提高温度。然而，高温会加速烙铁头的氧化，降低烙铁头寿命。例如，410°C下的烙铁头寿命比360°C时短约1倍。如果烙铁头的温度超过470°C，其氧化速度将是380°C的两倍。焊接温度的升高不仅会导致PCB热敏元件被击穿，加热器的寿命也会缩短，更换频率增加，维护成本上升，不良率也会增加。因此，各大厂商都对焊锡工位的温度进行严格管控。
通过以上介绍，相信大家对优琳焊锡机烙铁头的结构和工作原理有了更深入的了解。在实际应用中，选择合适的烙铁头对于保证焊接质量和提高生产效率具有重要意义。