冷熱はんだごての仕組み

重要なポイント

冷熱はんだごては、はんだ付けのルールを破るかに見えるツールです。他のはんだごてと同様に、低温では柔らかくなり、冷えると固まる合金であるはんだを溶かします。はんだ（「ソーダー」と読みます）は電子部品の接続によく使用されますが、宝飾品やステンドグラスの作成にも使用できます。適切な種類のはんだを使用すれば、鍋やフライパンなどの金属容器を修理したり、長いパイプを互いに接続したりすることもできます。

ただし、ほとんどのはんだごては壁のコンセントに差し込みますが、Cold Heat ツールは電池を使用します。従来のアイロンは非常に熱くなり、再び冷却するのに長い時間がかかりますが、コールドヒートツールは加熱して一部のはんだを溶かし、ほぼ瞬時に冷却することができます。あるテレビのデモンストレーションでは、誰かがこのツールを使用し、膨らませた風船に先端を置きましたが、風船は割れませんでした。

従来のはんだごてで指を火傷したり、テーブルを損傷したり、キャリングケースを溶かしたりしたことのある人にとって、Cold Heat ツールは非常に素晴らしいものに思えるかもしれません。軽量で持ち運びが簡単で、小さな電子機器の修理にかかる時間を短縮できます。さらに、Cold Heat ツールには重傷や物的損害が発生する可能性はありません。しかし、レビュー担当者 (専門家と一般ユーザー) はこのツールを好きか嫌いかのどちらかであり、そもそも本当に「新しい」のかどうかを疑問視する人もいます。

Cold Heat ツールがどのように機能するかを正確に知りたかったので、ツールを分解してみました。この記事では、Cold Heat の秘密と、私たちがそれを使用しようとしたときに何が起こったのかを学びます。

ジョイントとコテ：はんだ付け 101

冷熱ツールがどのように機能するかを理解する最良の方法の 1 つは、従来のはんだごてとの違いを調べることです。電気はんだごてには通常、ヘアドライヤーやトースターにあるものと同様の抵抗加熱ユニットが付いています。ヒーターユニットには電流が流れ、電気抵抗によりユニットが熱くなります。

ヒーターユニットがビットを使用できるほど熱くするまでには時間がかかります。また、ビットが再び冷えるまでに時間がかかる場合もあります。これは部分的には熱自体の性質によるものです。熱は本質的に物体内のエネルギーの変化です。加熱ユニットは、ビットにエネルギーを通すことでビットを温めます。その過程で、ビットの分子はますます速く動き始めます。ビットが冷えると熱が周囲の空気に伝わり、分子の速度が再び遅くなります。

ビットが冷えるまでに必要な時間は、その放射率にも関係します。放射率は、物質が周囲にどれだけ効率的に熱を伝達できるかの尺度です。銅、クロム、ニッケルなどのはんだごてビットに使用される材料は、放射率が比較的低いです。言い換えれば、彼らは周囲の空気に暖かさを放出し、その過程で自分自身を冷やすという点であまり効率的ではありません。

冷熱ツールは異なります。プラグを差し込んで熱くなってまた冷めるのを待つのではなく、電源を入れてはんだに触れるだけですぐに使えます。カジュアルな観察者にとって、これが Cold Heat の驚くべき点です。

しかし、同じことを行うツールはかなり前から存在しています。これらは抵抗はんだ付けツールと呼ばれるもので、オンラインで独自に作成するためのプランも入手できます。抵抗ツールは、棒、ペンチ、またはピンセットのように見える 2 つのプローブを使用します。これらのプローブは、はんだに電流を流します。プローブとはんだは、流れる電流に対する抵抗により非常に急速に加熱されます。はんだを取り除くと回路が切断され、こて先は急速に冷えます。

Cold Heat ツールは魔法のように見えるかもしれませんが、その仕組みについての著名な説明には魔法が含まれている場合もありますが、電気抵抗がすべての功績を称えるはずです。このツールは抵抗はんだ付けツールと同じ原理を使用していますが、パッケージは大幅に安価です。次にこれについて詳しく見ていきます。

抵抗とはんだ付け

抵抗は、従来のはんだごてと冷熱ごての中心です。電気は、炭素のような自由電子の少ない物質を通るよりも、銅のような自由電子が多い物質の中を通る方が容易です。言い換えれば、炭素のような物質は抵抗が大きいということです。抵抗の高い物質に電流を流すと、熱が発生し、場合によっては光が発生することがあります。これは電球が機能するのと同じ原理です。電球には抵抗フィラメントがあり、電流が流れると熱くなって明るくなります。

Cold Heat ツールの心臓部は、数本の単三電池から 2 つに分かれた先端まで伝わる壊れた回路です。先端は 1 つの固体部分のように見えますが、暗い色の絶縁材によって 2 つの部分が互いに電気的に絶縁されています。

Cold Heat ツールをオンにすると、スイッチが小さなライトを含む回路を閉じます。このライトは、ツールがオンになっていることを示します。しかし、先端につながる並列回路はまだ壊れている。この回路は、はんだなどの導電性のものをチップの両方の半分に接触させるまでは壊れたままになります。はんだによって回路が完成し、2 番目のライトに電流が流れることも可能になります。

電気抵抗により、はんだとこて先の両方が急速に加熱され、はんだが溶けます。乾燥した皮膚では回路を効果的に完了させるのに十分な電気が伝わらないため、チップに触れても冷たいままです。

次の 2 つのセクションで、回路とチップについて詳しく説明します。

冷熱回路

Cold Heat ツールには非常に単純な回路があることが確認されました。電源スイッチを含む回路には小さなライトも含まれています。並列回路は、チップの両方の半分が導電性材料に接触するまで切断されたままになります。完了すると、この回路の小さなライトも点灯します。

Cold Heat ツールには、基本的な配線以外にもいくつかの電子コンポーネントが含まれています。小さな回路基板が先端の反対側の端にあります。この回路基板には 2 つのダイオード、いくつかの抵抗、および 14 ピンの集積回路が搭載されています。チップの両方の半分がはんだに接触すると、チップはバッテリーからの電力を回路の分岐を介して送ります。

したがって、冷熱ツールをオンにすると、バッテリーのマイナス極から小さなライトにつながるワイヤーを通って電流が流れます。そこから回路基板に流れ、次にバッテリーのプラス端子に流れます。はんだがツールの先端の両方の半分に接触していない限り、プロセスは終了です。はんだを塗布すると、チップはチップを含む回路部分に大量の電力を送ります。電気は動きます：

先端は回路と同じくらいツールの能力にとって重要です。次に、チップが何でできているかを含めて調べます。

コールドヒートチップ

Cold Heat ツールのオリジナルのマーケティング資料では、その先端が Athalite として知られる特許取得済みの複合材料であると説明されていました。グラファイト（炭素の一種）、またはグラファイトを主成分とする物質で作られているのではないかと思われます。その理由は次のとおりです。

チップが本当に特許取得済みの化合物から作られている場合、別の会社がその特許を所有していることになります。 Cold Heat ツールのメーカーであり、それを説明する特許の所有者である Hyperion Innovations は、複合材料に関する個別の特許を所有していません。さらに、コールドヒートはんだごての発明者である Grigore Axinte が発明者として記載されている唯一の特許は、化合物ではなくツールについて説明しています。

残念ながら、グラファイトは脆くなる可能性があります。製品レビューや掲示板の投稿で最もよくある苦情の 1 つは、Cold Heat チップが通常の使用中に破損するというものです。残念ながら、このツールを使用しようとした場合、推奨されている先端に軽い圧力をかけるだけでは回路を完成させるのに十分ではありませんでした。無事に回路が完成し、はんだが溶けた直後、こて先が折れてしまいました。

Cold Heat ツールを愛用している人もいると聞いています。彼らは、適切な角度で適切な量の圧力を使用して、はんだ付けされる電気部品をショートさせたり、先端を破損させたりすることなく回路を完成させるコツを持っているのではないかと考えています。

はんだ付け、エレクトロニクス、および関連トピックに関する詳細については、次のページのリンクを参照してください。