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      波峰焊接技術(shù)現(xiàn)狀及綠色化設(shè)計方向

      2020-10-30 08:57:37文城洪徐翰霖吳晶
      關(guān)鍵詞:綠化設(shè)計焊接技術(shù)波峰

      文城洪 徐翰霖 吳晶

      摘?要:上個世紀(jì)七十年代至今電子工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)得到充分的發(fā)展,并且隨著電子設(shè)備需求量的提升,波峰焊接技術(shù)更是得到廣泛的推廣應(yīng)用,并且逐步發(fā)展成為電子設(shè)備中的關(guān)鍵工藝。在眾多學(xué)科、專業(yè)的共同協(xié)調(diào)配合下實現(xiàn)波峰焊接技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,以及綠色化的設(shè)計方向。本文便對波峰焊接技術(shù)的現(xiàn)狀、以及綠色化設(shè)計方向的簡要分析。

      關(guān)鍵詞:波峰;焊接技術(shù);現(xiàn)狀;綠化設(shè)計

      引言

      在二十世紀(jì)四十年代中印制電路板被研制成功,人們開始將晶體以及瞳孔焊接在印制板上,這使得電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加的緊湊、體積開始逐漸縮小,到五十年代第一臺波峰焊接機的出現(xiàn),標(biāo)志著電子大規(guī)模工業(yè)化時代的帶來,并且在時代的發(fā)展中波峰焊接技術(shù)正從高峰時期逐漸衰變。但是由于電子行業(yè)中元件體積得限制,當(dāng)前波峰焊接技術(shù)仍然是電子行業(yè)中的重點技術(shù),現(xiàn)階段我國波峰焊接技術(shù)為尋找新出路逐漸朝向綠色化設(shè)計方向發(fā)展,從而幫助提升電子產(chǎn)品的質(zhì)量。

      一、波峰焊接技術(shù)現(xiàn)狀

      波峰焊接技術(shù)之中包含了波峰焊接設(shè)備技術(shù)以及波峰焊接工藝技術(shù)兩大類,在波峰焊接技術(shù)中它們既是兩個單獨的個體,又在工作中相互滲透、緊密結(jié)合,可以說在工作中缺一不可。而現(xiàn)階段我國波峰焊接技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀如下:

      1.1?波峰焊接設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀

      波峰焊接設(shè)備主要是由多項功能組件直接構(gòu)成的,釬料波動技術(shù)是波峰焊接設(shè)備技術(shù)中最具特色的技術(shù)之一,并隨著科技的發(fā)展在現(xiàn)代微電子技術(shù)中進行充分的應(yīng)用。波峰焊接技術(shù)最先出現(xiàn)在英國,但是隨著這一技術(shù)的推廣運用,后期在美國、瑞士、意大利、荷蘭等國家都得到了創(chuàng)新發(fā)展,從而在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要的地位[1]。波峰焊接設(shè)備技術(shù)在發(fā)展中又延申除了機械泵式與也太金屬電磁泵式,而機械泵式之中又包含了離心泵式、螺旋泵式、齒輪泵式,液態(tài)金屬電磁泵式之中又分為了傳到泵與感應(yīng)泵,傳到泵主要是直流式、單項交流式,感應(yīng)式之中又分為單相交流式、三相交流式。比如機械泵式,在當(dāng)前最流行的機械泵式結(jié)構(gòu)有離心泵與軸流泵。其中以機械泵作為釬料波峰動力技術(shù)的波峰焊接技術(shù),這一技術(shù)在使用中的時間較長,但是其本身存在結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性,與旋轉(zhuǎn)零件多樣性、機件易磨損性、維修困難大、可靠性低等特征,同時機械泵在運轉(zhuǎn)中會形成強烈的攪拌工作,促使高溫熔化狀態(tài)下的釬料出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。釬料槽容積較大,浸沒在欠料槽之中的旋轉(zhuǎn)零件過多,導(dǎo)致釬料極易受到其他屬性雜質(zhì)的污染,因此針對釬料應(yīng)當(dāng)進行定期的替換,但是這樣一來資源的浪費量較多,生產(chǎn)成本較高,對于釬料波峰動力技術(shù)來說存在發(fā)展障礙。再比如傳導(dǎo)式液態(tài)金屬電磁泵,其屬于釬料波峰動力技術(shù)的應(yīng)用方式之一,在實際運用中會基于PCB自動化軟釬焊接技術(shù)邁入一個新的發(fā)展領(lǐng)域,在這個領(lǐng)域中傳導(dǎo)式液態(tài)金屬有著簡單的結(jié)構(gòu),并會減少運轉(zhuǎn)中的磨損現(xiàn)象,進而增長機械設(shè)備的使用壽命,能解決釬料槽容積等方面的問題,這樣來看傳導(dǎo)式液態(tài)金屬電磁泵具有較強的使用性能[2]。但是在使用階段之中其并不是最完善的,依然存在等待解決的問題,例如升流變壓器系統(tǒng),當(dāng)中特殊的電極材料電阻率較小、化學(xué)穩(wěn)定性好且無磁性,并能經(jīng)過長時間的沖刷,不會溶蝕,對高溫釬料具有高強度的親和性,解除電阻小等等。

      1.2?波峰焊接工藝技術(shù)現(xiàn)狀

      在運用中波峰焊接工藝技術(shù)與波峰焊接設(shè)備技術(shù)相比較而言工藝技術(shù)的進步較為緩慢,這是因為波峰焊接工藝技術(shù)實行的研究集中在工藝要素的選擇與工藝要素的追蹤、控制兩大方面。對于工藝問題的研究與突破需要進行理論與實踐的結(jié)合,但是期間會涉及到大量且復(fù)雜的理論知識,在現(xiàn)階段主要使用數(shù)學(xué)物理模式進行定量內(nèi)在關(guān)系的描述,而理論只能作為定性分析,所以在進行時會對實踐經(jīng)驗產(chǎn)生極大的依賴性。

      二、綠色化設(shè)計方向

      2.1?問題的提出

      隨著工業(yè)化社會發(fā)展的完善與推廣,人們逐步發(fā)現(xiàn)工業(yè)發(fā)展下對于化學(xué)物質(zhì)的運用對人們生存環(huán)境的破壞,因此當(dāng)前各類產(chǎn)品的發(fā)展都講究綠色化設(shè)計,這也成為各種各樣產(chǎn)品設(shè)計中的重要內(nèi)容,所以在波峰焊接技術(shù)的發(fā)展中需要從綠色化設(shè)計方向著手,那么在設(shè)計中需要從以下要點出發(fā)。

      2.2?抑制與消除工作中產(chǎn)生的釬料氧化物

      在目前波峰焊接技術(shù)的推廣使用中主要是共晶成分的錫、鉛合金作為釬料,但是鉛本身屬于有毒物質(zhì)。鉛鹽屬于累積的化學(xué)物質(zhì),在使用中會對生態(tài)環(huán)境帶去較為嚴(yán)重的污染,因為鉛鹽易溶于水,那么對水資源來說是一種污染源,當(dāng)水資源污染后被人們引用,則會在人體中堆積從而引發(fā)鉛中毒,從而導(dǎo)致人們中樞神經(jīng)受到損傷,形成精神錯亂、貧血、呆滯、高血壓等疾病,但是電子工業(yè)之中會大量使用到錫、鉛合金等原料,對周圍自然環(huán)境造成污染。所以隨著人們保護環(huán)境觀念的增強,要求工廠停止使用含鉛釬料,需要生產(chǎn)企業(yè)盡量的采用綠色化、無污染的材料進行技術(shù)的更新,從而減輕對環(huán)境造成的污染。比如惰性氣體保護技術(shù)的運用,這一技術(shù)是從釬料槽與波峰上釬料中的空氣隔絕,達到阻止釬料氧化的目的[3]。

      3.3?減少或者是放棄消耗臭氧層物質(zhì)與揮發(fā)性有機化學(xué)物質(zhì)

      過去波峰焊接工藝在使用過程中會采用一定量的消耗臭氧層物質(zhì)與揮發(fā)性有機化學(xué)物質(zhì),但是隨著綠色環(huán)保理念的衍生,需要對大氣層進行保護,所以國家針對這一現(xiàn)象頒布了一些列法律條例,并再次基礎(chǔ)上呼吁大家禁止消耗臭氧層物質(zhì)與揮發(fā)性有機化學(xué)物質(zhì)的使用,繼而在波峰焊接工藝中科采用助焊劑與清洗溶劑對揮發(fā)性有機物進行清除。這一措施能適當(dāng)減少污染物質(zhì)的產(chǎn)生,因此需要結(jié)合工藝進行大量推廣。比如助焊劑漂覆技術(shù)以及新型氣體助焊劑,以此來解決揮發(fā)性有機物質(zhì)帶來的危害性,實現(xiàn)波峰焊接技術(shù)的綠色化發(fā)展。

      三、結(jié)束語

      綜上所述,在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展的背景下,波峰焊接技術(shù)得到充分的發(fā)展,但是在實際發(fā)展中為響應(yīng)綠色化發(fā)展號召,需要相關(guān)企業(yè)根據(jù)技術(shù)需要對其中錫鉛鹽物質(zhì)進行處理或者是停止運用,減少波峰焊接技術(shù)中消耗臭氧層物質(zhì)與揮發(fā)性有機化學(xué)物質(zhì),以此達到綠色化發(fā)展目標(biāo)。

      參考文獻

      [1]徐宏.淺談焊接生產(chǎn)現(xiàn)狀與焊接技術(shù)的發(fā)展[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015,000(024):1639-1639.

      [2]王克鴻,黃勇,孫勇,等.數(shù)字化焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢[J].機械制造與自動化,2015,000(005):1-6.

      [3]龍緒明.綠色環(huán)保新型焊接技術(shù)[C]// 中國高端smt學(xué)術(shù)會議.2007.

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