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    Comment fonctionne la chaleur froide
    Il s'agit de l'outil original Cold Heat que nous avons démonté pour cet article. Un nouveau modèle pro est bleu et utilise plutôt cinq piles AA que quatre.

    Un fer à souder Cold Heat est un outil qui semble enfreindre les règles du soudage. Comme pour les autres fers à souder, ça fond souder -- un alliage qui se ramollit à basse température et durcit en refroidissant. Bien que la soudure (prononcé "souder") soit couramment utilisée pour connecter des composants électroniques, vous pouvez également l'utiliser pour faire des bijoux et des vitraux. Avec le bon type de soudure, vous pouvez même réparer des conteneurs métalliques, comme des casseroles et des poêles, ou attacher des longueurs de tuyau les unes aux autres.

    Mais alors que la plupart des fers à souder se branchent sur une prise murale, l'outil Cold Heat utilise des piles. Les fers traditionnels deviennent très chauds et mettent beaucoup de temps à refroidir à nouveau, mais l'outil Cold Heat peut chauffer, faire fondre de la soudure et refroidir presque instantanément. Dans une démonstration télévisée, quelqu'un utilise l'outil et met ensuite la pointe sur un ballon gonflé - le ballon n'éclate pas.

    A celui qui s'est brûlé un doigt, endommagé une table ou fait fondre une mallette de transport avec un fer à souder traditionnel, l'outil Cold Heat peut sembler assez étonnant. C'est léger et portable, et cela peut réduire le temps nécessaire pour effectuer de petites réparations électroniques. En plus de ça, l'outil Cold Heat ne présente pas de risque de blessures graves ou de dommages matériels. Mais les évaluateurs - professionnels et utilisateurs moyens - adorent l'outil ou le détestent, et certaines personnes se demandent si c'est vraiment "nouveau".

    Nous voulions savoir exactement comment fonctionne un outil Cold Heat, alors nous en avons démonté un. Dans cet article, vous apprendrez les secrets de Cold Heat, ainsi que ce qui s'est passé lorsque nous avons essayé d'utiliser le nôtre.

    Conseils de soudure

    La soudure est une compétence fondamentale pour quiconque travaille avec l'électronique. C'est une compétence de base, mais s'y habituer - faire fondre la soudure sans endommager les circuits ou d'autres composants et obtenir la bonne quantité de soudure au bon endroit - peut être délicat. Le projet Radio Jove de la NASA propose un ensemble de vidéos pédagogiques sur la technique de soudage.

    Contenu
    1. Joints et fers :à souder 101
    2. Résistance et soudure
    3. Circuit de chaleur froide
    4. L'astuce de la chaleur froide

    Joints et fers :à souder 101

    Un fer à souder traditionnel

    L'un des meilleurs moyens de comprendre le fonctionnement d'un outil Cold Heat est d'examiner en quoi il diffère d'un fer à souder traditionnel. Les fers à souder électriques ont généralement un unité de chauffage à résistance , semblable à ce que vous trouveriez dans un sèche-cheveux ou un grille-pain. Le courant électrique traverse l'unité de chauffage, et électrique la résistance fait chauffer l'appareil.

    Il faut du temps à l'unité de chauffage pour que le mèche soit suffisamment chaud pour être utilisé. Cela peut également prendre un certain temps pour que la mèche refroidisse à nouveau. C'est en partie à cause de la nature de la chaleur elle-même. La chaleur est essentiellement un changement de énergie au sein d'un objet. L'unité de chauffage réchauffe la mèche en y faisant passer de l'énergie. Dans le processus, les molécules du trépan commencent à se déplacer de plus en plus vite. Au fur et à mesure que le bit se refroidit, il transfère la chaleur dans l'air qui l'entoure, et ses molécules ralentissent à nouveau.

    Le temps nécessaire à la mèche pour refroidir est également lié à son émissivité . L'émissivité est une mesure de l'efficacité avec laquelle une substance peut transférer la chaleur dans son environnement. Les matériaux utilisés dans les fers à souder, comme le cuivre, chrome et nickel, ont une émissivité relativement faible. En d'autres termes, ils ne sont pas très efficaces pour libérer de la chaleur dans l'air qui les entoure et se rafraîchir au cours du processus.

    Un outil Cold Heat est différent. Au lieu de le brancher, attendre qu'il chauffe et attendre qu'il refroidisse à nouveau, il suffit de l'allumer, touchez la soudure et partez. Pour un observateur occasionnel, c'est la chose incroyable à propos de Cold Heat.

    Mais des outils qui font la même chose existent depuis un certain temps. Ils s'appellent outils de soudage par résistance , et vous pouvez même obtenir des plans pour créer le vôtre en ligne. Un outil de résistance utilise deux sondes qui peuvent ressembler à des tiges, pinces ou pincettes. Ces sondes font passer un courant à travers la soudure. Les sondes et la soudure s'échauffent très rapidement du fait de leur résistance au courant qui les traverse. Le retrait de la soudure coupe le circuit, et les pointes se refroidissent rapidement.

    L'outil Cold Heat peut ressembler à de la magie – certaines explications importantes sur son fonctionnement comportent même de la magie – mais la résistance électrique devrait avoir tout le mérite. L'outil utilise les mêmes principes qu'un outil de soudage par résistance, mais dans un emballage nettement moins cher. Nous verrons cela plus en détail par la suite.

    Perles et articulations

    La soudure durcie et la connexion qu'elle établit sont collectivement appelées une découper . Les artistes du vitrail l'appellent souvent un perle .

    Résistance et soudure

    Les fils de l'outil Cold Heat

    La résistance est au cœur des fers à souder traditionnels et du fer Cold Heat. L'électricité se déplace plus facilement à travers des substances contenant beaucoup d'électrons libres, comme le cuivre, que par les substances avec moins d'électrons libres, comme le carbone. En d'autres termes, des substances comme le carbone ont une plus grande résistance. Le passage du courant à travers des substances à haute résistance peut créer Chauffer et parfois léger. C'est le même principe qui fait fonctionner les ampoules :une ampoule a un filament résistif qui devient chaud et brillant lorsque le courant la traverse.

    Le cœur d'un outil Cold Heat est un circuit qui se déplace de quelques piles AA à une pointe qui a deux moitiés. La pointe peut ressembler à une pièce solide, mais un noir matériau isolant maintient les deux moitiés isolées électriquement l'une de l'autre.

    Une astuce Cold Heat. La bande sombre au centre est un isolant. Notez qu'une moitié de la pointe est cassée.

    Lorsque vous activez l'outil Chaleur froide, l'interrupteur ferme un circuit qui comprend également une petite lumière. Ce voyant vous permet de savoir que l'outil est allumé. Mais un circuit parallèle -- celui menant à la pointe -- est toujours cassé. Ce circuit reste interrompu jusqu'à ce que vous mettiez quelque chose de conducteur, comme la soudure, en contact avec les deux moitiés de la pointe. La soudure complète le circuit, permettant également au courant de passer à travers une deuxième lumière.

    En raison de la résistance électrique, la soudure et la panne chauffent très rapidement, et la soudure fond. La peau sèche ne conduit pas assez d'électricité pour boucler efficacement le circuit, ainsi la pointe reste froide lorsque vous la touchez.

    Nous examinerons les circuits et l'astuce plus en détail dans les deux prochaines sections.

    Plomb et soudure

    La plupart des soudures sont alliages d'étain et de plomb. Étant donné que le plomb comporte certains risques pour la santé, de nombreuses entreprises et organisations ont recherché et développé des soudures sans plomb. L'Institut national des normes et de la technologie a compilé une base de données des propriétés de soudure sans plomb ici.

    Circuit de chaleur froide

    L'outil Cold Heat a un petit circuit imprimé à côté du contacts de la batterie.

    Nous avons établi que l'outil Cold Heat a un circuit assez simple. Le circuit qui comprend l'interrupteur d'alimentation comprend également une petite lumière. Un circuit parallèle reste interrompu jusqu'à ce que les deux moitiés de la pointe entrent en contact avec un matériau conducteur. Une petite lumière sur ce circuit s'allume lorsqu'il est terminé, aussi.

    L'outil Cold Heat possède également des composants électroniques au-delà du câblage de base. Un petit circuit imprimé se trouve à l'extrémité opposée à la pointe. Ce circuit imprimé a deux diodes, plusieurs résistances et un circuit intégré à 14 broches. Lorsque les deux moitiés de la panne entrent en contact avec la soudure, la puce achemine l'énergie des batteries à travers cette branche du circuit.

    L'envers du circuit imprimé

    Donc, lorsque vous allumez l'outil Chaleur froide, le courant circule du pôle négatif des batteries à travers un fil qui mène à une petite lumière. De là, il s'écoule vers le circuit imprimé, puis vers la borne positive de la batterie. Tant que la soudure n'est pas en contact avec les deux moitiés de la pointe de l'outil, c'est la fin du processus. Une fois que vous avez appliqué la soudure, la puce achemine beaucoup de puissance à travers la partie du circuit qui comprend la pointe. L'électricité se déplace :

    1. Du circuit imprimé à la moitié de la pointe
    2. À travers cette moitié de la pointe
    3. Par la soudure
    4. Par l'autre moitié de la pointe
    5. Retour au circuit imprimé
    6. Du circuit imprimé à la borne positive de la batterie, en passant par une autre petite lumière sur le chemin
    Des contacts métalliques relient le câblage aux moitiés de la pointe.

    La pointe est aussi importante pour les capacités de l'outil que les circuits. Nous examinerons le pourboire, y compris de quoi il est fait, Suivant.

    L'astuce de la chaleur froide

    Soudure :brûlée. Astuce :cassé.

    Les documents marketing originaux de l'outil Cold Heat décrivaient sa pointe comme un matériau composite breveté connu sous le nom d'Athalite. Nous soupçonnons qu'il est fabriqué à partir de graphite (une forme de carbone) ou d'une substance principalement composée de graphite. Voici pourquoi:

    • Il ressemble physiquement au graphite.
    • Le carbone en a 2, 500 à 7, 500 fois la résistance du cuivre, il peut donc chauffer rapidement lorsqu'il est exposé à un courant électrique.
    • Certains systèmes de soudage par résistance utilisent du graphite pour les sondes plus épaisses.
    • La société a refusé d'identifier le matériel, mais il a dit qu'il est naturel et utilisé dans les hauts fourneaux et l'industrie des locomotives [Source :Seattle Post-Intelligencer]. Charbon, qui est principalement du carbone, correspond à cette description.
    • Les brevets de l'outil Cold Heat décrivent sa pointe comme du graphite. Les brevets identifient également l'isolant entre les moitiés de la pointe comme du mica.

    Si la pointe est vraiment faite d'un composé breveté, une autre société en détient le brevet. Hypérion Innovations, fabricant de l'outil Cold Heat et propriétaire des brevets qui le décrivent, ne possède pas de brevet distinct pour un matériau composé. En outre, les seuls brevets qui répertorient Grigore Axinte - inventeur du fer à souder Cold Heat - comme l'inventeur décrit les outils, pas des composés.

    Malheureusement, le graphite peut être cassant. L'une des plaintes les plus courantes dans les critiques de produits et les messages sur les babillards électroniques est que la pointe Cold Heat se brise lors d'une utilisation normale. Malheureusement, l'utilisation de la légère pression recommandée sur la pointe n'était pas suffisante pour terminer un circuit lorsque nous avons essayé d'utiliser l'outil. Juste après avoir terminé avec succès un circuit et fondu de la soudure, notre pourboire s'est cassé.

    Notre astuce Cold Heat cassée.

    Nous avons entendu dire que certaines personnes aiment leurs outils Cold Heat. Nous soupçonnons qu'ils ont le don d'utiliser juste la bonne quantité de pression au bon angle, terminer un circuit sans court-circuiter les composants électriques soudés ou casser la pointe.

    Pour plus d'informations sur la soudure, électronique et sujets connexes, consultez les liens sur la page suivante.

    Beaucoup plus d'informations

    Articles connexes de HowStuffWorks

    • Comment fonctionne l'électricité
    • Comment fonctionnent les sèche-cheveux
    • Comment fonctionnent les grille-pain
    • Comment fonctionnent les ampoules
    • Comment les fils, Les fusibles et les connecteurs fonctionnent

    Plus de grands liens

    • Soudure par résistance
    • Électronique parlante :soudure
    • Guide de soudure de base
    • Hyperphysique de l'Université d'État de Géorgie :électricité et magnétisme

    Sources

    • ColdHeat.com http://www.coldheat.com/
    • Cuisiner, John. « La chaleur froide propose une nouvelle façon de souder à chaud. » Seattle Post-Intelligencer, 16 décembre 2003. http://seattlepi.nwsource.com/business/152624_coldheat16.html
    • Cracovie, Gary. "Le fer à souder à chaleur froide fonctionne à chaud et à froid." MSNBC, 8 octobre 2004. http://www.msnbc.msn.com/id/6151688/
    • Lune, J. « La chaleur froide. Ou était-ce une banane ? » IGN, 13 février 2005. http://gear.ign.com/articles/590/590411p1.html
    • Soudure par résistance http://www.geocities.com/budb3/arts/meth/sldrrst.html
    • Svensson, Pierre. "Fer à souder à froid." Globe and Mail, 30 novembre 2004. http://www.globetechnology.com/servlet/story/RTGAM.20041130.gtcoldheatnov30/BNStory/TechReviews/
    • Office des brevets et des marques des États-Unis :demandes de brevet 20050247692, 20040149713 et 20020047001, brevets 6797924 et 6646228
    • "Le pire fer à souder de tous les temps." Nouvelle technologie, Inc, Novembre 2005. http://newtechinc.blogspot.com/2005/11/ coldheat-worst-soldering-iron-ever.html
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