无铅焊接：实施无铅制造

《无铅焊接：实施无铅制造》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、天马行空官方博客：http://t.qq.com/tmxk_docin；QQ:1318241189；QQ群：175569632无铅焊接：实施无铅制造本文将描述怎样开始无铅生产、检测工艺过程和对整个工艺作必要的改变...。无铅制造(Lead-FreeManufacturing)　　对于一个无铅工艺，必须着手几种考虑，必须建立一定的条件。首先，一些设备选项和不同的材料可以改进工艺，这些必须在开始无铅焊接之前准备好。例如，在波峰焊接中，焊锡必须更换。　　其次，开始无铅工艺要求一个好的计划，关键问题必须提出，如“我们可能遇到什么焊接缺陷？”“接受与拒绝的标准是什

2、么？”和“在焊锡中允许什么水平的污染？”回流焊接设备(ReflowSolderingEquipment)　　助焊剂流动管理　　在无铅回流焊接中，无铅焊锡影响工艺温度，因此影响到加热温度曲线。由于较高的温度与不同的锡膏化学成分，在焊接期间，不同的残留物将蒸发。为了以较低的维护停机时间保持机器的清洁，将需要一个适当的助焊剂流动管理系统。该系统必须在开始无铅回流焊接工艺之前安装与测试(图一)　 图一、助焊剂流动的管理防止污染进入冷却区　受控的冷却达到优化的温度曲线　　在无铅焊接中推荐一个受控的冷却系统，因为一旦炉子具有适当的冷却能力，液化以上的时间、晶粒结构和

3、板的出来温度都可以得到界定。自然需要更多的室温风扇。而推荐使用的是一个高级的直接空气、完全集成的、排热系统。这个系统设计用于以较低的氮气消耗提供良好的冷却。该系统通过再循环蒸馏水和丙二醇的混合物来冷却。这种环境友好的混合物不要求频繁的更换。　　板的处理　　由于在炉中较高的温度，板倾向于翘曲。可以在炉内安装板的支撑来保持板更平整，结果减少缺陷。波峰焊接材料与设备(WaveSolderingMaterialsandEquipment)　　预热优化　　由于较高的工艺温度，无铅焊接要求与含铅焊锡不同的助焊剂。助焊剂类型将决定哪一种预热配置最适合于该工艺。如果使用

4、水作为助焊剂溶剂，那么推荐用一种石英棒加热器在第一预热区来迅速将板加热。在第二与第三区，可以用一种强制对流加热模块来在PCB进入波峰之前将水从助焊剂中蒸发出去。　　选择一种具有快速变换配置灵活性的波峰焊接机器。预热模块应该容易交换，以找到对每个个别工艺的最佳安排。(图二) 图二、灵活的预热设定优化工艺   焊锡更换　　以无铅合金替换锡/铅合金要求不只是排放和重新充满焊锡锅。所有铅都必须完全地从焊锡锅中清除。任何留下的铅的残留物都将污染无铅合金，从而超出规格范围。考虑到最大允许的含铅量不超过0.2%。改变合金的时候必须小心。　　焊锡换掉的程序必须严格遵守。

5、首先，锡锅中的所有锡/铅焊锡必须排放干净。可用收集箱来收集焊锡。因为多数锡锅都是设计有专门的容室来帮助维持稳定的焊锡波，这种工作是相当困难的和劳动强度大。　　一旦锡锅变空了，必须以纯锡装填。锡锅，包括所有辅助零件与表面，必须用锡彻底冲刷。之后，将锡排放出来。最后，可以熔化无铅焊锡。　　系统的控制软件也必须调整，以防止对叶轮的任何损害。特别是，叶轮的起动温度必须提高，否则在焊锡没有完全熔化的时候叶轮就可能会转动。　　另一种做法是用一个新的锡锅来替代锡/铅的锡锅。交换锡锅的一个优点是，锡铅的锡锅还可以交换回来，作为失控行动计划的一部分。还有，锡铅的锡锅还留着

6、用于非无铅焊接的产品。　　材料兼容性　　还没有什么发表的东西，谈到有关无铅的实际经验，与新型无铅合金材料兼容性的有关的专门问题，这些问题有时更加进取。目前我们所了解到的是，由于无铅合金的高锡含量，象经常用于锡锅零件的不锈钢304再不能使用了，因为这些零件在无铅生产几个月后就会损坏。　　焊接机器的零件可能不得不转向一种更加抗腐蚀的不锈钢316。这种材料足以可靠地用于焊接速率低的那些锡锅零件。对其它零件，可在SS316和叶轮上使用用一种专门抗腐蚀涂层(图三)。不是用钛，而是用不锈钢做那些极端条件的零件，部分原因是钛的成本很高，而且用钛制造这些特殊零件要求很高

7、的技术水平。 图三、叶轮的比较：左边一个半年生产后的有锡铜焊锡的叶轮右边一个专门涂敷的叶轮　这种防腐蚀涂层是首选的，而不是一种陶瓷涂层，由于其优越的硬度(±2000Vickers)。不象陶瓷涂层，这种专门的涂层不会由于偶尔的不小心维护而损坏。另一个优点是，由于这种涂层光滑的表面，焊锡不粘附到金属，这使得任何有涂层的零件都非常容易清洁。　　对于锡锅本身，使用钢，因为其优越的导热性。一种阻热涂层防止铁熔进焊锡中。我们注意到，铁在无铅合金中的熔化速率决定于下列因素：    ·    使用的材料        ·    使用的无铅合金        ·    焊

8、锡的温度        ·    焊锡的速度    污染水平　　象在传统的锡/铅