Willst du eine Temperatur?

Foto: Randi Klett

Als ich zum ersten Mal das Löten lernte, Ich habe dazu ein billiges Bügeleisen verwendet, ohne zu wissen, wie grausam solche Dinge sind. Erst einige Jahre später habe ich mir eine temperaturgesteuerte Lötstation angeschafft. Diese nutzen eine thermische Rückkopplung, um die Spitze auf einer eingestellten Temperatur zu halten, und ich habe schnell gelernt, dass gute Lötverbindungen einfach herzustellen sind, wenn man über eine gute Ausrüstung verfügt. Ich besitze seit fast vier Jahrzehnten dieselbe Weller WTCPN-Lötstation und habe vollständig auf nicht temperaturgesteuerte Lötkolben verzichtet.

Diese Einstellung zu Lötkolben brachte mich jedoch kürzlich in eine Zwickmühle, als ich begann, die Möglichkeiten von kabellosen Lötkolben auszuloten. Akku-Bügeleisen sind unverzichtbar, wenn Sie etwas löten müssen und keine Steckdose zur Verfügung steht. Allerdings konnte ich kein kabelloses Bügeleisen mit Temperaturregelung zum Verkauf finden. Also dachte ich mir, ich baue mir eines.

Meine Vorliebe für meine treue Weller-Lötstation bestimmte das erste Designkriterium – sie musste die gleiche Qualitätstemperaturkontrolle bieten – und schlug auch eine Strategie vor, um dieses Ziel zu erreichen: Wellers Magnastat-System [PDF]. Lassen Sie mich erklären. Weller hat vor langer Zeit eine clevere Möglichkeit entwickelt, eine Temperaturrückmeldung und -steuerung ohne den Einsatz jeglicher Elektronik bereitzustellen. Es basiert auf der Physik ferromagnetischer Materialien, die ihren Magnetismus verlieren, wenn sie über eine bestimmte Temperatur, den sogenannten Curie-Punkt, erhitzt werden. Das Magnastat-System von Weller verwendet drei magnetische Komponenten in der Nähe der Spitze: zwei in einem normalerweise offenen Schalter, die andere in die Spitze selbst eingebaut. Die Komponenten im Inneren des Schalters (eines davon beweglich) haben einen sehr hohen Curie-Punkt, während die Komponente in der Spitze einen Curie-Punkt hat, der der gewünschten Löttemperatur entspricht.

Wenn das Bügeleisen kalt ist, wird ein beweglicher Permanentmagnet im Schalter zur ferromagnetischen Spitze gezogen, wodurch der Schalter geschlossen und Strom an das Heizelement gesendet wird. Die Spitze wird dann heiß. Wenn der Magnet in der Spitze seine Curie-Temperatur überschreitet und seinen Magnetismus verliert, verschiebt sich der bewegliche Magnet in Richtung des festen Magneten im Schalter, wodurch der Schalter geöffnet und der Strom abgeschaltet wird. Wenn die Spitze unter ihren Curie-Punkt abkühlt, wird sie durch das Feld des nahegelegenen beweglichen Magneten magnetisiert, der dann angezogen wird, wodurch der Schalter geschlossen und wieder Strom angelegt wird. Presto – Temperatur-Feedback!

Für mein kabelloses Bügeleisen habe ich dieses System dupliziert, indem ich einige Magnastat-Ersatzteile bei Mouser Electronics bestellt habe: den Magnetschalter, das Heizelement, eine Spitze und den Zylinder, der zum Halten der Spitze verwendet wird. Die Herausforderung bestand darin, die Spitze mit etwa 24 Volt zu versorgen. Meine Weller-Lötstation enthält einen riesigen Transformator, der über eine Steckdose betrieben wird, während mein kabelloses Bügeleisen natürlich mit Batterien betrieben werden muss.

Sie könnten problemlos einen ganzen Magnastat-Lötkolben nehmen und ihn mit ein paar 12-Volt-Blei-Säure-Batterien betreiben. Aber ich wollte etwas Tragbareres. Da kam mir die Idee, mein kabelloses Bügeleisen in ein anderes Gerät zu packen, das ich liebe: eine Maglite-Taschenlampe.

Maglites bestehen aus schön bearbeitetem und eloxiertem Aluminium mit attraktiver Rändelung. Ich kaufte in einem nahegelegenen Baumarkt ein Zwei-D-Zellen-Modell ohne LED und zerlegte es. Dazu musste ich einen Ersatzschalter für die Taschenlampe kaufen, damit ich den benötigten Torx-Schlüssel besorgen konnte.

Natürlich würden zwei D-Batterien nur magere 3 Volt liefern. Dafür bietet diese Taschenlampe ausreichend Platz für sechs 14500er Lithium-Ionen-Zellen, die zusammen etwa 22 Volt liefern können. Nach langem Suchen habe ich eine Quelle für einen dreizelligen Halter für AA-Batterien gefunden, der diese in Reihe schaltet und etwa die Größe einer D-Batterie hat. Ich brauchte also nur zwei solcher Halterungen zu kaufen und sie mit 14500 Lithium-Ionen-Akkus auszustatten, die etwa die Größe von AA-Zellen haben.

Die Schwierigkeit besteht darin, dass ich geschützte Lithium-Ionen-Zellen verwenden wollte. Diese verfügen über einen kleinen integrierten Schaltkreis, der Probleme wie Überladung oder Kurzschlüsse behebt, die dazu führen können, dass Lithium-Ionen-Batterien unangenehme Dinge tun, wie zum Beispiel in Flammen aufgehen. Diese Zellen neigen dazu, etwas lang zu sein, da die Schutzschaltung ihre Länge umständlich erhöht. (Anscheinend stoßen Taschenlampen-Enthusiasten häufig auf dieses Problem.) Meine Lösung bestand darin, sechs Xtar-Zellen zu kaufen, die etwas kürzer sind als die meisten 14500er. Ich war froh, dass ich das gemacht habe, weil sie perfekt in meine Halterungen passten.

Diese 800-Milliamperestunden-Zellen sind nominell für nur 1,6 Ampere ausgelegt, aber das ist mehr, als sie in einem Ladezyklus bis auf vielleicht ein paar zehn Sekunden liefern müssten. Und ein sehr hilfreicher Online-Rezensent hat gezeigt, dass ihre Schutzschaltungen erst bei fast 3 A eingreifen, was mehr ist, als mein Lötkolben jemals benötigen würde.

Normalerweise ist das Verpacken eines DIY-Gizmos der schwierigste Teil. Aber die Kombination der Weller Magnastat-Technologie mit einer Maglite-Taschenlampe erwies sich als bemerkenswert einfach. Dazu mussten lediglich fünf Löcher in zwei bei eBay für jeweils 1 US-Dollar gekaufte Aluminiumscheiben gebohrt werden. Die Scheiben ersetzen die durchsichtige Kunststofflinse der Taschenlampe und bieten eine stabile und hitzeunempfindliche Oberfläche, auf der das Heizelement montiert werden kann. Es mussten nur noch vier Lötverbindungen hergestellt werden (zu den Kontakten der Taschenlampe und einer 5-A-Sicherung), die Magnastat-Komponenten mit Drahtmuttern verbunden und die zerlegte Taschenlampe wieder zusammengebaut werden. Ich schaltete es ein und stellte mit meinem neuen Akku-Bügeleisen bald eine perfekte Lötverbindung her.

Dieser Artikel erscheint in der Printausgabe vom November 2017 als „Ein DIY-Lötkolben zum Basteln unterwegs.“