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¿Qué es el sistema de soldadura al vacío? TORCH te lo dice!
Horno eutéctico al vacío/sistema de soldadura al vacío
El horno eutéctico al vacío (sistema de soldadura al vacío) es un horno de soldadura de proceso para productos de alta gama, tales como dispositivos láser, aeroespaciales, vehículos eléctricos y otras industrias. En comparación con los hornos de cadena tradicionales, tiene mayores ventajas técnicas. Los componentes principales del sistema de horno eutéctico de vacío incluyen: sistema de vacío, sistema de atmósfera reductora, sistema de calefacción/refrigeración, sistema de control de flujo de gas, sistema de seguridad, sistema de control, etc.
Principio del producto
En comparación con el sistema tradicional de soldadura por reflujo, el sistema de soldadura al vacío utiliza principalmente un vacío para ayudar a que los vacíos se descarguen por encima del líquido en la pasta de soldadura/soldadura, reduciendo así la proporción de vacíos. Debido a la existencia de un sistema de vacío, la atmósfera del aire puede cambiarse a una atmósfera de nitrógeno para reducir la oxidación. Al mismo tiempo, la presencia de un vacío también aumenta la posibilidad de una atmósfera reductora.
Eliminación de vacíos con vacío
En el ambiente atmosférico, las burbujas de aire / flujo que se forman en la pasta de soldadura / soldadura en estado líquido también están bajo presión atmosférica. Cuando el mundo exterior se convierte en un ambiente de vacío, la diferencia en la presión de aire entre los dos puede aumentar el volumen de burbujas en la pasta de soldadura líquida / soldaduras, fusionarse con las burbujas adyacentes, y finalmente alcanzar la superficie y la descarga. Posteriormente, la presión del aire se restablece, y las burbujas restantes que quedan en él se reducen y continúan en el sistema.
Desde el punto de vista de la producción industrial, hay que señalar los siguientes puntos:
El alto vacío absoluto (10 -n mbar, según afirman algunos fabricantes) puede teóricamente reducir la relación de vacío en mayor medida porque la diferencia de presión es la fuerza motriz para la expulsión de las burbujas. Luego se tarda mucho tiempo en bombear alto vacío, lo que debe tenerse en cuenta en la producción real. Además, el tiempo sobre el liquidus también debe ser considerado. Y de hecho, debido a que la superficie del material en la cavidad de producción no es completamente plana, adsorberá algunas sustancias en fase gaseosa y líquida, y es teóricamente posible alcanzar un alto vacío absoluto.
No se puede lograr un vaciado absoluto del 0%, y no se garantiza que cada burbuja se elimine completamente en la producción. En términos generales, el requisito del llamado índice de vacío bajo es que el índice de vacío total sea <3%, y el índice de vacío máximo sea <1%.
Atmósfera de nitrógeno
La adición de un sistema de vacío permite que la cavidad se llene con una atmósfera de nitrógeno después de la evacuación, lo que también está implicado en la soldadura por reflujo tradicional. Sin embargo, hay que señalar los siguientes puntos:
La adición de nitrógeno es para extraer el O2 en el aire para prevenir la oxidación. En el entorno abierto del horno de reflujo, no es posible extraer completamente el O2. La industria cree que la necesidad de reducir el O2 a menos de 100 ppm puede garantizar la posibilidad de no oxidación. Por lo tanto, un sistema cerrado es un sistema apropiado para aplicar el entorno N2.
Además de la presencia de O2, la oxidación de los metales es extremadamente importante para la temperatura. Por lo tanto, cuando se aplica la protección con nitrógeno, la temperatura del dispositivo debe reducirse a una cierta temperatura antes de que el sistema pueda abrirse para entrar en contacto con O2. Por ejemplo, para la soldadura DCB, se debe asegurar que la temperatura de la superficie del Cu aumente a más de 50C y que la temperatura de la superficie después de la soldadura disminuya a 50C antes de la oxidación, lo que puede evitarse completamente en el ambiente N2.
Atmósfera reductora Ácido fórmico HCOOH y gas de síntesis N2H2
En el uso de pasta de soldadura, una atmósfera reductora es prácticamente innecesaria debido a la presencia de un fundente. El paso de vacío puede reducir la proporción de vacío. Sin embargo, considerando el residuo de fundente / costo de limpieza, etc., algunos fabricantes elegirán usar almohadillas de soldadura sin fundente. En este caso, se requiere el uso de una atmósfera reductora. La atmósfera reductora puede aumentar la humectabilidad de las almohadillas de soldadura, reduciendo así la relación de vacío desde otro ángulo. Para la atmósfera reductora común, el ácido fórmico HCOOH y el gas de síntesis N2H2, hay que señalar los siguientes puntos:
Ambos trabajan reaccionando con óxidos metálicos para reducirlos a metales puros para su posterior licuefacción.
La temperatura de reacción del ácido fórmico HCOOH y del óxido metálico es inferior a 200C, formando formiato metálico y agua. Por encima de 200C el formiato metálico se descompone en metal y H2O CO2, por lo que el ácido fórmico HCOOH es adecuado para sistemas de aleaciones de bajo punto de fusión
La reacción de reducción de H2 debe realizarse en un entorno de alta temperatura (250C), por lo que no es adecuada para sistemas de aleaciones de baja fusión.
otros
El principio principal del horno eutéctico de vacío es utilizar el vacío para eliminar los vacíos. La atmósfera de nitrógeno y la atmósfera reductora son condiciones adicionales. Los clientes deben elegir de acuerdo a los requerimientos de su producto y nivel económico.
Los sistemas de vacío existentes se dividen principalmente en
Soldadura por reflujo tradicional + módulo de vacío: La ventaja es que, en teoría, puede mejorarse en la línea de producción de soldadura por reflujo existente. La desventaja es que otras partes, excepto el módulo del sistema de vacío, no pueden prevenir completamente la oxidación.
Módulo de vacío individual con dispositivo de calentamiento y enfriamiento: La ventaja es que puede asegurar el ambiente de vacío y la atmósfera de nitrógeno. La desventaja es que el calentamiento y el enfriamiento se completan con la misma placa de calentamiento y enfriamiento, y la vida útil es corta.
Módulos de vacío múltiple, un solo módulo es responsable sólo de las etapas de calentamiento, soldadura y enfriamiento: la ventaja es que puede asegurar el ambiente de vacío y la atmósfera de nitrógeno, diferentes módulos son responsables de diferentes zonas de temperatura, similar al horno tradicional de soldadura multicámara de reflujo, para maximizar la eficiencia y la calidad de la producción, la desventaja es el precio más alto.
Horno eutéctico al vacío en línea: Para precalentar completamente en un ambiente de nitrógeno y luego soldar eutéctico en un ambiente de vacío. El equipo adopta el calentamiento de placas, con alta eficiencia de calentamiento, bajo consumo de nitrógeno, y el contenido de oxígeno puede ser controlado a 10PPM. Ideal para la soldadura de productos de alta calidad.
No hay muchos fabricantes nacionales de hornos eutécticos al vacío. En la actualidad, el Camarada Zhongke de Beijing ha hecho un buen trabajo en ciencia y tecnología, y no hay mucha diferencia con el equipo importado. Muchas de las empresas que cotizan en bolsa utilizan sus hornos eutécticos de vacío, y la reacción general del mercado es buena. También ha obtenido el Proyecto de Demostración del Plan Nacional de Industrialización de Antorchas.