Descobrindo a potência de um ferro de solda

[alexandre.mbm]

Trata-se um ferro de solda que é visualmente igualzinho a esse de 100W:

Mas o daqui é 220V.

Está me confundindo existir uma versão 40W para 220V. Oops! Atualmente existe [pelo menos] de 40W, 60W e 100W.

Tirei algumas fotos:

Visão geral da montagem.

O fio de resistência está isolado com essa "capa" branca. Não sei que material é esse. Imagino que o fio, lá na frente, esteja enrolado em volta do receptáculo da ponteira. Não há componentes eletrônicos; é só isso: um fio de resistência partindo de uma plaquinha de suporte de parafusos para as conexões.

Está ligado para 220V. Ou seja, no maior comprimento de fio de resistência. Isso adequa a resistência à tensão, para fornecer a mesma potência quando 110V ou 220V.

Só um detalhe da especificação do cabo elétrico. Esse fio flexível por certo é 0,50.

Não tenho um multímetro mas "ensaiei" alguns cálculos:

P = V² / R ou R = V² / P

R = (220 V)² / 100 W

R = 48400 / 100

R = 484 Ω

É a resistência do ferro de solda Western (foto acima).

P = (110 V)² / 484 Ω

P = 12100 / 484

P = 25 W

P = (127 V)² / 484 Ω

P = 16129 / 484

P ~ 33,3 W

a tensão de utilização (380/220 V, 220/127V – Sistema trifásico e 220/110V – sistema monofásico com tape)

Fonte:

Material_Curso_Instalacoes_I.pdf

distribuição secundária em redes públicas: 380/220 V e 220/127 V, em redes trifásicas; 440/220 V e 254/127 V, em redes monofásicas

Fonte:

Padronização de tensões no Brasil

R = (254 V)² / 100 W

R = 64516 / 100

R ~ 645 Ω

P = (127 V)² / 645 Ω

P = 16129 / 645

P ~ 25 W

Ref.: Formulas de Electrónica e Electricidade mais usadas e exemplos práticos

Só com o multímetro?

Curiosidade

Após limar a ponta, finalmente percebi seu tom amarelado denunciando ser de cobre. Não devo esquecer de estanhá-la; até para ela não oxidar novamente.

[faller]

Porque diabos queres descobrir a resistência de seu ferro de solda??? Uma informação completamente inútil..

Ele usa de duas resistências iguais, (igual tamanho do fio de niquelina) e para 220 Volts ele as coloca em série. Para 110 Volts ele as coloca em paralelo e seu ferro de solda, se corretamente selecionado para a correta tensão aplicada entregará a mesma potência (ai por perto dos 40 Watts, acredite no fabricante)..

P = V ao quadrado sobre R

Fica fácil de se ver que para metade da tensão (no caso 110 Volts) e para conservar a mesma potência, o resistor deverá ter uma resistência total 4 vezes menor, o que se consegue com o paralelo de 2 deles..

Nada mais pode interessar, até porque se medires o valor do resistor com o ferro desligado, ele será diferente daquele com o ferro ligado..

Se mesmo quiseres saber de sua resistência, em operação, terás de usar a fórmula:

R = V/I ou seja, terás de medir a tensão aplicada e a corrente circulante, quando em uso..

Ferros de solda nem tanto, pois as temperaturas alcançadas nem são muito elevadas, mas numa lâmpada incandescente a diferença de resistência do filamento da mesma chega a superar 20 vezes, a frio e ligada...

Meça a resistência de uma lâmpada incandescente a frio. Usando a fórmula P= Tensão ao quadrado sobre o valor da resistência lida e se apavore, quando por esse cálculo, uma lâmpada de 60 Watts aparentar poder dissipar mais de 600 Watts

[alexandre.mbm]

Porque diabos queres descobrir a resistência de seu ferro de solda??? Uma informação completamente inútil..

Não é inútil. Quero poder conscientemente estar alterando a potência e a temperatura, ao lançar mão de um pré-circuito a definir. Andei pesquisando o fórum e vi que se controla isso com lâmpadas incandescentes, resistores e chaves, dimmers e/ou diodos, etc.

Ele usa de duas resistências iguais, (igual tamanho do fio de niquelina) e para 220 Volts ele as coloca em série. Para 110 Volts ele as coloca em paralelo e seu ferro de solda, se corretamente selecionado para a correta tensão aplicada entregará a mesma potência (ai por perto dos 40 Watts, acredite no fabricante)..

Vou pesquisar essa tal niquelina, procurar saber da temperatura.

Editado posteriormente:

Existe uma fórmula para calcular a resistência elétrica numa determinada temperatura. Ela leva em conta o coeficiente de temperatura do material. Leia também: Variação da resistência com a temperatura (mirror).

Detalhe importante é haver mais de um tipo de niquelina, variando a resistividade em ohms x mm² / m a 20°C. Exemplos:

• Niquelina (***** 62% - Ni 18% - Zn 20%) — 0,3320 Ω x mm² / m →
  
• Niquelina (***** 55% - Ni 25% - Zn 20%) — 0,4527 Ω x mm² / m →
  
• Niquelina (***** 67% - Ni 30-31% - Mn 25-3%) — 0,4000 Ω x mm² / m → Wikipédia
  
• Niquelina (***** 68% - Ni 32%) →
  

Encontrei mais de um valor para coeficiente de temperatura de "niquelina": 0,001; 0,0002 ou 0,00023.

Mas eu sei que a temperatura ainda será diferente da temperatura do fio de niquelina.... até por que são materiais distintos.

acredite no fabricante

Problema é que eu não sei qual dos modelos eu tenho, se de 40W, 60W ou 100W.

[faller]

Existe uma fórmula para calcular a resistência elétrica numa determinada temperatura. Ela leva em conta o coeficiente de temperatura do material. Leia também: Variação da resistência com a temperatura (mirror).

Detalhe importante é haver mais de um tipo de niquelina, variando a resistividade em ohms x mm² / m a 20°C. Exemplos:

• Niquelina (***** 62% - Ni 18% - Zn 20%) — 0,3320 Ω x mm² / m →
  
• Niquelina (***** 55% - Ni 25% - Zn 20%) — 0,4527 Ω x mm² / m →
  
• Niquelina (***** 67% - Ni 30-31% - Mn 25-3%) — 0,4000 Ω x mm² / m → Wikipédia
  
• Niquelina (***** 68% - Ni 32%) →
  

Encontrei mais de um valor para coeficiente de temperatura de "niquelina": 0,001; 0,0002 ou 0,00023.

Mas eu sei que a temperatura ainda será diferente da temperatura do fio de niquelina.... até por que são materiais distintos.

Nossa, que falta de foco amigo..

A niquelina certamente terá inúmeras curvas de coeficiente de temperatura, dependendo da ponderação de sua mistura, mas mesmo que tivesse um somente, ai talvez conseguisses saber a qua temperatura a mesma chegaria se tivesses a temperatura ambiente, a espessura do fio considerado, o tamanho (comprimento em metros da resistência da mesma, o que envolveria desmanchar essa resistência, espichar a mesma de modo praticamente destrutivo)

Ou seja, para seguir por esse caminho tens de aceitar destruir teu ferro de solda, e, para voltar a ter um, comprar um novo..

Isso tudo para conseguir chegar na temperatura, acima da temperatura ambiente, que seu fio de niquelina chegaria. Mas veja, isso nunca seria a temperatura final da ponteira do soldador, que poderia ser deduzida sabendo-se da resistência térmica do modelo mecânico aplicável a esse soldador em particular..

Então simplifique... Faça um regulador (dimmer) e aplique a um soldador mais forte, digamos de 60 Watts e ajuste a temperatura do mesmo aquela desejada, e sentida pela mão do cidadão que executa a soldagem.. É assim que na prática se faz..

Para simplificar aplique naquele que já tens ai, sem desmontar o mesmo na busca do santo graal...

Me parece estares discutindo como se monta um relógio quando tudo o que queres é saber que horas são..

PS: Dimmer:

http://www.eleccircuit.com/ac-lights-dimmer-with-triac/

http://www.alonseg.xpg.com.br/curso/dimmer.htm

http://www.forosdeelectronica.com/f23/diac-triac-dimmer-43300/

E mais uma centena deles se colocares no Tio Google "dimmer" como string de busca..

O seu ferro de solda vai ligado em uma tomada que colocas ai no lugar da lâmpada..

[alexandre.mbm]

Nossa, que falta de foco amigo..

Quem não conhece, precisa dar uma checada além da fronteira. Eu fui mas já voltei.

Então simplifique... Faça um regulador (dimmer) e aplique a um soldador mais forte, digamos de 60 Watts e ajuste a temperatura do mesmo aquela desejada, e sentida pela mão do cidadão que executa a soldagem.. É assim que na prática se faz..

Para simplificar aplique naquele que já tens ai, sem desmontar o mesmo na busca do santo graal...

Não entendi isso de "aplicar" em outro soldador. Não entendi mesmo, pois não me entra na cabeça que uma fábrica faça como consegui grosseiramente imaginar. Como assim sentir tais temperaturas pela mão?

[faller]

Não entendi isso de "aplicar" em outro soldador. Não entendi mesmo, pois não me entra na cabeça que uma fábrica faça como consegui grosseiramente imaginar. Como assim sentir tais temperaturas pela mão?

Sentir pela mão do soldador não significa tascar o soldador na mão até gritar...

Significa "sentir", no ato da soldagem, falta de calor ou sobra do mesmo..

Essas variáveis são sentidas pelo monitoramento do tempo que leva para derreter a solda por exemplo.. (sem a necessidade de usar um cronômetro)

Quando aprenderes a soldar e dominar a técnica vais saber que sabes ajustar um dimmer de ajuste térmico sem saber que sabes..

Sabe, apertar um parafuso pode ter o método correto, que é usando um torquímetro, para aplicar a correta força ao parafusar.. Na prática você acaba fazendo isso por feeling..

Ajustar o volume do equipamento de áudio, na sua casa, teoricamente necessitaria de um decibelímetro, para corretamente adequar a pressão sonora a níveis corretos para o que se deseja, escutar música, mas seu sentido de audição, se normal, o fará sem necessidade do aparelho.. Assim se tem centenas de atalhos, na vida prática, no dia-a-dia, que facilitam em muito.. A experiência consiste no apuramento dessas faculdades...

Quando falei para usar outro soldador, mais forte, é pelo fato de não saberes se esse dai é de 40, 60, ou 100 Watts. Como o ajuste por dimmer só vai conseguir diminuir a potência e consequentemente a temperatura, podes ter de começar com um valor de dissipação maior, para com um dimmer, reduzir para a temperatura desejada..

[alexandre.mbm]

Quando falei para usar outro soldador, mais forte, é pelo fato de não saberes se esse dai é de 40, 60, ou 100 Watts. Como o ajuste por dimmer só vai conseguir diminuir a potência e consequentemente a temperatura, podes ter de começar com um valor de dissipação maior, para com um dimmer, reduzir para a temperatura desejada..

Entendi. Se usando um dimmer num ferro de solda 100W, eu conseguir que este se comporte tal qual o ferro de potência desconhecida e menor, pelo ajuste do dimmer eu descobrirei essa potência (aproximada).

Seguindo essa lógica, se quero encontrar um valor de 40 ou 60 ou 100 Watts, talvez seja mais fácil, invés de um dimmer, usar um pequeno circuito de descoberta com três vias: uma que desce a potência de 100 para 40, outra que desce de 100 para 60, e outra que não altera a potência (100). Assim seria mais fácil comparar o comportamento dos dois ferros. Concorda?

[faller]

Entendi. Se usando um dimmer num ferro de solda 100W, eu conseguir que este se comporte tal qual o ferro de potência desconhecida e menor, pelo ajuste do dimmer eu descobrirei essa potência (aproximada).

Só lembrando, o principal não é saberes a potência que ele está dissipando, isso realmente é a última coisa que interessa. Sim ele deve ser capaz de lhe oferecer a correta ferramenta para o trabalho a ser feito..

Tendo um mínimo de experiência em soldagem saberás se o motivo da soldagem , o que deve ser soldado, requer maior ou menor potência de parte do soldador..

[alexandre.mbm]

Esse "mínimo de experiência em soldagem" é primeiramente eu "sentir" como queimam alguns componentes eletrônicos por alta temperatura?

Observe que acrescentei um parágrafo enquanto você me respondia.

[faller]

Seguindo essa lógica, se quero encontrar um valor de 40 ou 60 ou 100 Watts, talvez seja mais fácil, invés de um dimmer, usar um pequeno circuito de descoberta com três vias: uma que desce a potência de 100 para 40, outra que desce de 100 para 60, e outra que não altera a potência (100). Assim seria mais fácil comparar o comportamento dos dois ferros. Concorda?

Já entendi completamente. Não queres nem saber de soldar, queres é descobrir qual a maldita potência de teu soldador...

Um amperímetro para medir a corrente ou mesmo um multímetro que meça a queda de tensão em um resistor série conhecido resolveriam..

Um multímetro custa menos de R$ 10,00...

No mais desisto...

[alexandre.mbm]

Já entendi completamente. Não queres nem saber de soldar, queres é descobrir qual a maldita potência de teu soldador...

Título do tópico: "Descobrindo a potência de um ferro de solda"

Um amperímetro para medir a corrente ou mesmo um multímetro que meça a queda de tensão em um resistor série conhecido resolveriam..

Não tenho esses instrumentos. Não sou técnico. Não sou entusiasta de eletrônica. Busco uma saída. Soluções. Algum conhecimento. Só isso.

Mas se for só com um multímetro... que eu me vire.

Um multímetro custa menos de R$ 10,00...

Onde?

No mais desisto...

Você tem algum problema comigo?

[faller]

Onde?

Ai ou em qualquer bom camelô, ai de sua cidade mesmo..

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-518714095-multimetro-digital-dt830-amarelo-_JM

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-513836181-multimetro-digital-dt830d-n-minipa-icel-brasfort-multitoc-_JM

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-517147600-multimetro-digital-lcd-35-digitos-pronta-entrega-_JM

Você tem algum problema comigo?

Absolutamente não, só sou contrário a perda de foco, de objetividade. Com menos de R$ 10 pegas um multímetro desses dai, medes a corrente circulante pelo soldador e usas a fórmula:

P = V x I

Onde V será a tensão de sua casa e I aquela medida..

Se seu multímetro não puder medir corrente em AC, insira um resistor de 10 ohms x 1 Watt na linha de alimentação do soldador e meça a tensão AC de queda em cima dele.

Lembrando que I = V/R, imagine que a leitura de tensão, sobre o resistor, com o soldador ligado seja de 2,5 Volts AC

I = 2,5Volts/10Ohms = 0,25 Amperes e se a alimentação dai for de 220 Volts a potência será de P = 220 x 0,25 = 55 Watts.. Bingo

Isso já tinha te dito lá pelo início.. Mas insistes em descobrir a potência pela análise do DNA da niquelina da resistência do ferro, que interpolada com a curva de transferência térmica típica da geometria desse ferro de solda daria uma famílias de resultados que te deixaria com a dúvida entre alguma coisa de potência desde 10 até 150 Watts com intervalos de 10 Watts, isso se estiveres em pleno verão. Para o inverno o cálculo seria outro...

[alexandre.mbm]

Com menos de R$ 10 pegas um multímetro desses dai, [...]

Com menos de R$ 20...

Isso já tinha te dito lá pelo início..

Não tão explicado. Minha visão ficou atrapalhada. Sou ignorante. Devido a eu mostrar muito as minhas várias linhas de interesse, facilmente pode parecer que sei de várias coisas quando na realidade são lacunas.

Você logo intuiu que eu nunca fiz uma solda que preste, mas esse é outro assunto.

Mas insistes em descobrir a potência pela análise do DNA da niquelina [...]

Foi uma linha de interesse. Abandonei-a assim que você me deu outras ideias.

O projeto desse ferro de solda agora está bem claro, para mim. Você já me explicou bastante coisa. Esse é um dos mais desejáveis resultados que eu buscava com a criação do tópico. Obrigado.

Editado terça-feira, 29 de Outubro de 2013, às 15h02:

Antes abrir este tópico, fiz uma pesquisa geral no Fórum Clube do Hardware, envolvendo o assunto e correlatos, e iniciei interações por mensagens privadas com vários destinatários. Uma das atenciosas pessoas que me responderam é nerddownloads.

Dirigindo-me a ele:

Olá! Estou procurando informações sobre como calcular temperaturas para resistências de ferros de solda. Vejo que talvez você possa me ajudar.

Navegando na internet, ele encontrou um site com sistema de circuito eletrônico que nos pode auxiliar a ver temperaturas em graus, utilizando, além do circuito, um multímetro qualquer: circuito de medidor de temperatura para multímetro! Termômetro com circuito integrado lm35.

Obrigado, nerddownloads, pelo interesse!

[alexandre.mbm]

Hoje o colegioweb.com.br está me dizendo que a resistência da liga chamada niquelina tende a se manter constante com a variação da temperatura.

 

Citação

Em metais predominam o efeito 1, aumentando assim a sua resistência elétrica com a temperatura, porém em algumas ligas metálicas, como por exemplo, a manganima e a niquelina, os dois efeitos se compensam entre si e suas resistências continuam constantes com a temperatura.

 

Hoje eu tenho um ferro de solda que julgo bom, Foxlux de 40W. Sua resistência é 1290R. Mas estou querendo trabalhar com ele a ~25W ou ~30W. Estou evitando o esquema de diodo que desce a potência para a metade (em meia onda), então apareceram outras questões. Vejam mais:

Não quero dimmerizar. Por essa parte da precisão, quero arriscar. Mas aprender.

 

@faller, estou medo de estragar meus sensíveis e novos embarcados, ao montar os headers usando ferro de 40W. Medo despropositado?

 

Já fiz várias outras soldas. Estão cada vez melhores. Estou cada vez mais rápido. Digo-lhe isso porque lembro que você se chateou por parecer que "eu não queria saber de soldar"...

 

Eu tinha concluído que 40W estavam de bom tamanho pra mim. Mas tenho voltado um pouco atrás nessa ideia à medida em que percebo o quão delicadas são as plaquinhas que adquiri. Baixa tensão. Trilhas muito finas. Miniaturização. E o ferro ainda é tão quente que não me parece suficiente ser rápido. Por outro lado, eu nunca fiz nada que prestasse com aproximadamente apenas 20W.

[Renato.88]

Então é pra isso que vai servir o tal resistor do outro tópico...

No meu caso resolvi o problema da temperatura com vários ferros, tenho de 30, 40 e 60W.

No seu caso poderia usar um Dimmer, não vejo problemas nisso. Tanto é que as estações de soldas usam algo parecido.

Se eu não tivesse outros ferros, nem o diodo e também não quisesse usar o tal Dimmer colocaria uma lâmpada incandescente em série com o ferro, é mais seguro que esse tal resistor que quando estiver funcionando deverá ficar em um balde com água.

[alexandre.mbm]

@Mestre88 , sua opinião faz todo sentido. Não vou discordar dela. Mas estou com muita vontade de aprender e testar isso, já que consegui imaginar um jeito razoavelmente seguro de montar o teste e tenho os materiais. Farei quando tiver tempo.

 

O problema que "minha cabeça" está encontrando em usar lâmpadas é o cálculo da resistência, para prever a potência no ferro. Parece-me muito impreciso, pois o material da lâmpada tem um comportamento com variâncias.

 

Eu por acaso poderia fazer aritmética apenas com as potências? Acho que não...

 

Não estou querendo complicar agora, com o projeto de um dimmer. Nem quero comprar um pronto. Reconheço que seria uma boa solução, especialmente se eu tivesse um ferro de 60W.

 

Estou fugindo da solução com diodo — que é muito inteligente, por sinal — apenas porque 20W é muito pouco pra mim e eu não quero elevar a tensão.

[Renato.88]

Eu não entendi o motivo de não se utilizar um Dimmer. É algo fácil de encontrar para comprar e até mesmo para fazer.

Seria por causa do Liga-Desliga que ele faz cortando a senóide em pedaços?

Se for por isso uma solução seria fazer um Dimmer de corrente contínua (mais complicado, mas possível).

Em tempo: uma vez tive uma ideia de fazer uma estação de solda caseira, então adaptei um sensor de temperatura a um dimmer comum, quando a temperatura cai, o circuito aumenta a tensão na resistência e vice-versa. O único problema foi que na época não encontrei um sensor que suportasse mais de 300ºC.

 

 

[alexandre.mbm]

É só uma preferência circunstancial. Sei que um dimmer seria muitíssimo melhor. Mas também não quero pronto. Precipitei-me e comprei os tais resistores. Ainda arrependi-me de não ter trazido de 10W. Vou aproveitar a situação e aprender algo. Aqui, apesar de ser uma capital, comprar componentes eletrônicos é uma contramão grande! Há praticamente uma única rua onde os vende, quase que só um estabelecimento, há cerca de 15 Km de distância.

 

Estou desejando uns resistores menores, não tão pequenos, para acender uns LEDs em AC. Sair do meu canto para ir atrás disso é que está bem difícil...

 

Tem como identificar a potência nos resistores de sucata?