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Che cos'è il sistema di saldatura sottovuoto? Te lo dice la torcia!

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Forno eutettico sottovuoto/saldatura sottovuoto

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Forno eutettico sotto vuoto (sistema di saldatura sottovuoto) è un forno di saldatura di processo per prodotti di alta gamma, come dispositivi laser, aerospaziale, veicoli elettrici e altre industrie. Rispetto ai forni a catena tradizionali, presenta maggiori vantaggi tecnici. I componenti principali del sistema del forno eutettico sottovuoto sono: sistema di vuoto, sistema di riduzione dell'atmosfera, sistema di riscaldamento / raffreddamento, sistema di controllo del flusso di gas, sistema di sicurezza, sistema di controllo, ecc.

Principio del prodotto

Rispetto al sistema di saldatura a rifusione tradizionale, il sistema di saldatura sottovuoto utilizza principalmente un vuoto per aiutare i vuoti ad essere scaricati al di sopra del liquidus nella pasta saldante/saldatura, riducendo così il rapporto vuoto. A causa dell'esistenza di un sistema a vuoto, l'atmosfera dell'aria può essere trasformata in atmosfera di azoto per ridurre l'ossidazione. Allo stesso tempo, la presenza di un vuoto aumenta anche la possibilità di un'atmosfera riducente.

Rimozione sotto vuoto dei vuoti

Nell'ambiente atmosferico, le bolle d'aria / flusso formatosi nella pasta di saldatura / saldatura allo stato liquido sono anche sotto pressione atmosferica. Quando il mondo esterno diventa un ambiente sotto vuoto, la differenza di pressione dell'aria tra i due può aumentare il volume delle bolle nella pasta liquida di saldatura / saldatrici, fondersi con le bolle adiacenti, e infine raggiungere la superficie e lo scarico. Successivamente, la pressione dell'aria viene ripristinata e le bolle rimanenti diventano più piccole e continuano a rimanere nel sistema.

Dal punto di vista della produzione industriale, occorre sottolineare i seguenti punti:

L'alto vuoto assoluto (10 -n mbar dichiarato da alcuni produttori) può teoricamente ridurre il rapporto vuoto in misura maggiore perché la differenza di pressione è la forza motrice dell'espulsione della bolla. Ci vuole poi molto tempo per pompare l'alto vuoto, che deve essere considerato nella produzione vera e propria. Inoltre, anche il tempo sopra il liquidus deve essere considerato. E infatti, poiché la superficie del materiale nella cavità di produzione non è completamente piana, assorbe alcune sostanze in fase gassosa e liquida, ed è teoricamente possibile raggiungere il vuoto assoluto.

Non è possibile ottenere lo 0% di vuoti assoluti e non è garantito che ogni bolla venga completamente rimossa in produzione. In generale, il requisito del cosiddetto low void ratio è che il total void ratio sia <3% e il maximum void ratio sia <1%.

Atmosfera di azoto

L'aggiunta di un sistema sottovuoto permette di riempire la cavità con un'atmosfera di azoto dopo l'evacuazione, che è anche coinvolta nella tradizionale saldatura a rifusione. Tuttavia, occorre sottolineare i seguenti punti:

L'aggiunta di azoto serve a scaricare O2 nell'aria per evitare l'ossidazione. Nell'ambiente aperto del forno a rifusione non è possibile scaricare completamente l'O2. L'industria ritiene che la necessità di ridurre l'O2 a meno di 100 ppm possa garantire la possibilità di nessuna ossidazione. Pertanto, un sistema chiuso è un sistema appropriato per l'applicazione dell'ambiente N2.

Oltre alla presenza di O2, l'ossidazione dei metalli è estremamente importante per la temperatura. Pertanto, quando viene applicata la protezione dall'azoto, la temperatura del dispositivo deve essere abbassata ad una certa temperatura prima che il sistema possa essere aperto al contatto con O2. Ad esempio, per la saldatura DCB, è necessario assicurarsi che la temperatura superficiale del Cu superi i 50°C e che la temperatura superficiale dopo la saldatura scenda a 50°C prima che l'ossidazione possa essere completamente evitata nell'ambiente N2.

Atmosfera riducente Acido formico HCOOH e syngas N2H2

Nell'uso della pasta saldante, un'atmosfera riducente è praticamente inutile a causa della presenza di un flusso. Lo stadio di vuoto può ridurre il rapporto vuoto. Tuttavia, considerando il costo del residuo di fondente/pulizia, ecc., alcuni produttori sceglieranno di utilizzare saldatrici senza fondente. In questo caso è necessario l'uso di un'atmosfera riducente. L'atmosfera riducente può aumentare la bagnabilità delle pastiglie di saldatura, riducendo così il rapporto vuoto da un altro angolo. Per la comune atmosfera riducente acido formico HCOOH e gas di sintesi N2H2, è necessario sottolineare i seguenti punti:

Entrambi lavorano reagendo con gli ossidi metallici per ridurli a metalli puri per la successiva liquefazione.

La temperatura di reazione dell'acido formico HCOOH e dell'ossido metallico è inferiore a 200°C, formando formiato metallico e acqua. Sopra il formiato metallico 200C si decompone in metallo e H2O CO2, quindi l'acido formico HCOOH è adatto per il sistema di leghe a basso punto di fusione

La reazione di riduzione di H2 deve essere eseguita in un ambiente ad alta temperatura (250°C), quindi non è adatta per sistemi di leghe a bassa fusione.

altri

Il principio principale del forno eutettico sottovuoto è quello di utilizzare il vuoto per rimuovere i vuoti. L'atmosfera di azoto e l'atmosfera riducente sono condizioni aggiuntive. I clienti dovrebbero scegliere in base alle loro esigenze di prodotto e al livello economico.

I sistemi di aspirazione esistenti si dividono principalmente in

Saldatura a rifusione tradizionale + modulo per il vuoto: Il vantaggio è che, in teoria, può essere migliorato nella linea di produzione di saldatura a rifusione esistente. Lo svantaggio è che altre parti, ad eccezione del modulo del sistema a vuoto, non possono impedire completamente l'ossidazione.

Modulo per vuoto singolo con dispositivo di riscaldamento e raffreddamento: Il vantaggio è che può garantire l'ambiente sottovuoto e l'atmosfera di azoto. Lo svantaggio è che il riscaldamento e il raffreddamento sono completati dalla stessa piastra di riscaldamento e raffreddamento e la vita utile è breve.

Moduli multivuoto, un singolo modulo è responsabile solo per il riscaldamento, saldatura, e fasi di raffreddamento: il vantaggio è che può garantire l'ambiente sotto vuoto e atmosfera di azoto, diversi moduli sono responsabili di diverse zone di temperatura, simile al tradizionale reflow forno di saldatura multi-camera, in modo da massimizzare l'efficienza di uscita e la qualità, lo svantaggio è il prezzo più alto.

Forno eutettico sotto vuoto in linea: si tratta di preriscaldare completamente in ambiente azotato e poi saldare eutettico in ambiente sotto vuoto. L'attrezzatura adotta il riscaldamento del piatto, con l'alta efficienza di riscaldamento, il consumo di azoto basso ed il contenuto di ossigeno può essere controllato a 10PPM. Ideale per saldare prodotti di qualità superiore.

Non ci sono molti produttori nazionali di forni eutettici sotto vuoto. Attualmente, Beijing Zhongke Comrade ha fatto un buon lavoro nella scienza e nella tecnologia, e non c'è molto divario con le attrezzature importate. Molte società quotate in borsa utilizzano i loro forni eutettici sottovuoto, e il feedback del mercato nel suo complesso è buono. Ha anche ottenuto il progetto dimostrativo di industrializzazione del Piano Nazionale delle Torce.