CN103170189B - 惰性气体保护焊用气体净化装置 - Google Patents

Abstract

一种惰性气体保护焊用气体净化装置，它包括一个带有密封门（24）的密闭容器（15），密闭容器（15）安装在支架（18）上，其特征是所述的密闭容器（15）中安装有惰性气体热交换过滤器（3），惰性气体热交换过滤器（3）的进气口（1）与回流焊接炉的出气口相连通，惰性气体热交换过滤器（3）的出气口通过安装负压动力机构（4）及管道（6）从密封容器（15）上的惰性气体出口（5）与回流焊接炉的进气口相连通，惰性气体热交换过滤器（3）中安装有冷却液进管（7）和冷却液出管（8）。本发明结构简单，体积小，清理方便，对提高焊接质量效果明显，有利于节约成本，减低惰性气体的使用量。

Description

惰性气体保护焊用气体净化装置

技术领域

本发明涉及一种焊接技术，尤其是一种惰性气体保护焊接技术中使用的将惰性气体进行净化回收并能同时进行助焊剂回收的气体净化装置，具体地说是一种惰性气体保护焊用气体净化装置。

背景技术

目前，表面贴装技术进入自动化生产时，对环境保护意识加强，电子产品基本使用无铅焊膏。由于无铅焊膏流动性、可焊性和润湿性都不如有铅焊膏，尤其是现在高端电子产品向小型化发展，贴片元件越来越小，芯片堆叠技术不断提高，芯片堆叠层数可按照设计者要求增加到8层，而且芯片和电路板越来越薄。回流焊接温度不能急速变化，温度不能设定太高，否则易出现虚焊，焊盘容易氧化，芯片和电路板变形等。空气回流焊接无法满足目前电子产品焊接要求，产品焊接质量也达不到现在电子产品要求。

为了改善和提高无铅焊膏焊接的品质与质量，现在电子产品引进了惰性气体保护焊接工艺。惰性气体（氮气）使用会越来越多，而且无铅焊膏由于焊接流动性低，往往在焊膏中添加较多的助焊剂。助焊剂的残留物会在炉膛中堆积越来越多，影响到设备的热传递性能，残留物掉到炉内的电路板上污染产品表面，同时助焊剂残留物如果吸附在电路板与芯片上时，这些残留物会吸收空气中水份，会使电路板表面会产生一个潮气层，降低电路板表面的绝缘电阻，并使电路板造成腐蚀或生产金属枝晶，当枝晶在线路上或焊区之间出现桥接时就会造成短路。

因此在使用氮气保护焊接时，设计一种能对保护气体进行净化以便反复利用，将其中的助焊成份去除的惰性气体净化装置为了提高产品品质降低生产成本的关键。

发明内容

本发明的目的是针对目前的惰性保护气体焊接过程中因保护气体中含有大量助焊剂成份在重复利用时会影响焊接质量的问题，设计一种既能重复利用惰性气体，又能保证焊接质量的惰性气体保护焊用气体净化装置。

本发明的技术方案是：

一种惰性气体保护焊用气体净化装置，它包括一个带有密封门24的密闭容器15，密闭容器15安装在支架18上，其特征是所述的密闭容器15中安装有惰性气体热交换过滤器3，惰性气体热交换过滤器3的进气口1与回流焊接炉的出气口相连通，惰性气体热交换过滤器3的出气口通过安装在支架18下部的负压动力机构4及管道6从密封容器15上的惰性气体出口5与回流焊接炉的进气口相连通，惰性气体热交换过滤器3中安装有冷却液进管7和冷却液出管8，冷却液进管7与冷却液循环机构出液管9相连通，冷却液出管8与冷却液循环机构进液管10相连通，冷却液循环机构出液管9和冷却液循环机构进液管10分别与安装在支架18下部的冷却液循环机构22的出液口及进液口相连通。

所述的惰性气体热交换过滤器3的进气端安装有入口密封罩25，出口端安装有出口密封罩26，所述的入口密封罩25和出口密封罩26中均安装有活性碳。

所述的惰性气体热交换过滤器3中安装有三层过滤网，它们分别是靠近惰性气体进口端的金属过滤网19、靠近惰性气体出口端的无纺布细过滤网21和位于金属过滤网与无纺布细过滤网之间的粗过滤网20，所述的三层过滤网将惰性气体热交换器3的内部分隔成三个过滤单元，每个过滤单元中均安装有冷却液进管7和冷却液出管8。

所述的冷却液循环机构出液管9中安装有用于检测出液管是否堵塞的压力表16。

在连通惰性气体热交换过滤器3的出气口与负压动力机构4的管道上安装有检测管道是否堵塞的真空压力表17。

所述的冷却液循环机构22由冷却液存储容器13、热交换器11和散热风扇12，散热风扇12安装在热交换器11的一侧以便将其中的热量吹散，热交换器11的进口端与冷却液循环机构进液管10，热交换器11的出口端与冷却液存储容器13的进口端相连通，冷却液存储容器13通过冷却液输出泵14与冷却液循环机构出液管9相连通，在惰性气体热交换过滤器3中吸热的液体从冷却液出管8排出经冷却液循环机构进液管10进入热交换器11中，经散热风扇12冷却后进入冷却液存储容器13中再经冷却液循环机构出液管9和冷却液进管7进入惰性气体热交换过滤器3中吸热。

所述的支架18上安装有将惰性气体热交换过滤器3夹紧或松开的压紧机构23。

所述的支架18下方安装有便于拆卸的滑轮

所述的密封门24的四周安装耐高温密封条。

所述的管道6上安装有二级净化器2。

本发明的有益效果：

1、本发明的负压动力机构放置于密闭容器的下方，负压动力机构与氮气热交换器和过滤器通过管道连接，减小氮气密闭容器体积，提高容器密闭性，同时集中了氮气中残留助焊剂回收，维护方便。

2、本发明的冷却液循环机构放置于密闭容器下方，氮气热交换器与冷却液循环机构通过管道连接，管道中间安装水压表。由于冷却液循环机构置于密闭的容器下方，满足氮气热交换器冷却效果前提下，减少冷却液循环机构体积和传输冷却液管道。

3、本发明的存储冷却液容器右侧安置有冷却液热交换器，冷却液热交换器后面安置排热风扇。把氮气中热能量通过氮气热交换器置换出来，通过管道到冷却液热交换器中，把冷却液中热能量通过冷却液热交换器置换出来，冷却液热交换器中冷却液通过管道回到冷却液回收箱。

4、本发明的密闭容器采用锁紧扣密封门方式，门的四周安装耐高温密封条，减少氮气通过密闭容器时泄露和消耗。优选的技术方案中设计了氮气通过三个单元氮气热交换器与氮气热交换器后方的过滤器，提高氮气纯洁度。优选的技术方案中设计了高效铝式的热交换器，提高氮气中助焊剂冷却效果有助于助焊剂冷却回收。

5、本发明的氮气净化回收机构置于密闭容器中，在密闭容器中放置三个单元氮气热交换器，氮气热交换器下方置于氮气热交换器支架，氮气热交换器支架固定在密闭容器箱底上，密闭容器支架上放置氮气热交换器上紧器，便于氮气热交换器与过滤器之间紧闭，便于助焊剂集中回收和拆卸维护。

6、本发明的对过滤氮气中助焊剂效果明显，氮气热交换器拆卸方便，密闭性能可靠，助焊剂的集中回收后对回流焊接炉起到净化作用，提高电子产品的质量。氮气循环净化技术领域可用于惰性气体保护焊接工艺中。

7、本发明结构简单，体积小，清理方便，对提高焊接质量效果明显，有利于节约成本，减低惰性气体的使用量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的右视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种惰性气体保护焊用气体净化装置，它包括一个带有密封门24的密闭容器15，密封门24的四周安装耐高温密封条，如图2所示，密闭容器15安装在支架18上，支架18下方安装有便于拆卸的滑轮。密闭容器15中安装有惰性气体热交换过滤器3，惰性气体热交换过滤器3通过压紧机构23固定在支架18上以便于将其夹紧或松开。惰性气体热交换过滤器3的进气口1与回流焊接炉的出气口相连通，惰性气体热交换过滤器3的出气口通过安装在支架18下部的负压动力机构4及管道6从密封容器15上的惰性气体出口5与回流焊接炉的进气口相连通，为了进一步提高净化效果，还可在负压动力机构4的进气口前的管道6上安装有二级过滤净化器，惰性气体热交换过滤器3中安装有冷却液进管7和冷却液出管8，冷却液进管7与冷却液循环机构出液管9相连通，冷却液出管8与冷却液循环机构进液管10相连通，冷却液循环机构出液管9和冷却液循环机构进液管10分别与安装在支架18下部的冷却液循环机构22的出液口及进液口相连通。如图1所示，具体实施时，所述的惰性气体热交换过滤器3的进气端安装有入口密封罩25，出口端安装有出口密封罩26，所述的入口密封罩25和出口密封罩26中均安装有活性碳。为了提高换热和过滤效果，可在惰性气体热交换过滤器3中安装三层或三层以上的过滤网，过滤网的过滤精度应逐级加大，图1中采用三级过滤，它们分别是靠近惰性气体进口端的金属过滤网19、靠近惰性气体出口端的无纺布细过滤网21和位于金属过滤网与无纺布细过滤网之间的粗过滤网20，所述的三层过滤网将惰性气体热交换器3的内部分隔成三个过滤单元，每个过滤单元中均安装有冷却液进管7和冷却液出管8。为了防止冷却液堵塞，具体实施时可在冷却液循环机构出液管9中安装有用于检测出液管是否堵塞的压力表16，同样为了防止惰性气体热交换过滤器3中的过滤网堵塞而无惰性气体输出，可在连通惰性气体热交换过滤器3的出气口与负压动力机构4的管道上安装有检测真空压力表17。此外，冷却液循环机构22可由冷却液存储容器13、热交换器11和散热风扇12，散热风扇12安装在热交换器11的一侧以便将其中的热量吹散，热交换器11的进口端与冷却液循环机构进液管10，热交换器11的出口端与冷却液存储容器13的进口端相连通，冷却液存储容器13通过冷却液输出泵14与冷却液循环机构出液管9相连通，在惰性气体热交换过滤器3中吸热的液体从冷却液出管8排出经冷却液循环机构进液管10进入热交换器11中，经散热风扇12冷却后进入冷却液存储容器13中再经冷却液循环机构出液管9和冷却液进管7进入惰性气体热交换过滤器3中吸热。

下面以氮气作为惰性保护气体对本发明作进一步的说明。

氮气经过氮气进气口1进入氮气热交换器入口密封罩25，氮气热交换器入口密封罩25连接氮气热交换器3，氮气热交换器3后侧安置氮气过滤器19、20、21，氮气过滤器连接氮气热交换器出口密封罩26，氮气热交换器3安装在一个密闭的容器15中。氮气热交换器出口密封罩26通过管道连接漩涡风机4入口处，在管道中安装真空压力表17，漩涡风机4进气口的管道6上可安装二级净化器，漩涡风机4的出气口5通过管道连接到回流焊炉中。

氮气热交换器3是通过其中的铝材高效的热交换器把氮气中的热量置换出来，氮气热交换器3开有冷却液进出口，通过管道连接冷却液循环机构22。

当氮气进过氮气热交换器3时，气态助焊剂冷却凝固转变为固态，氮气过滤层是安装在氮气热交换器后侧，第一层铝制细密过滤丝网19是在第一层氮气热交换器后侧，第二层粗过滤层20是在第二层氮气热交换器后侧，第三层无纺布细过滤层21是在第三层氮气热交换器后侧，氮气经过过滤器后净化了氮气。

冷却液循环机构22是安置于密闭容器15的下方，它在冷却液循环机构22的出口处安装输送冷却液的动力机构14（即输液泵14），输送冷却液的动力机构14通过管道9连接氮气热交换器冷却循环液进口管7，管子中间安置冷却液压力表16，氮气热交换器冷却液出口处通过管道8和10连接冷却液热交换器11，冷却液热交换器11后侧安装二个风机12，冷却液热交换器11出口处与存储冷却液水箱13相通。

氮气二级净化回收机构，置于一个密闭的容器15中，为了防止氮气气体泄漏，容器密闭性能要好，密闭容器有一定温度。因此密闭容器有一个锁紧扣密封门24，锁紧扣密封门24的周围安装耐高温度密封条，锁紧扣密封门边上安装两个上紧扣子，保证锁紧扣密封门的密闭性，减少氮气损失。

氮气热交换器和过滤器，安装在密闭容器支架18上，支架18固定在密闭容器15底部，由于密闭容器空间小，氮气中助焊剂固化过滤后比较集中，维护比较方便。

本发明的负压动力机构4采用漩涡风机，它是给氮气净化回收装置提供负压，为氮气从二级净化回收装置的气体入口处进入氮气一级净化器2到氮气热交换器3并最终将净化后的氮气送入回流焊接炉提供动力保障。

在氮气过滤器出口处安装检测压力表26，为了检查防止冷却的助焊剂过多凝固在氮气热交换器和过滤器上，提醒维护人员即时保养，在氮气管道6上安装二级净化装置2还可防止残留助焊剂进入负压动力机构4。

冷却液循环机构出水管上安装冷却液压力表16，检测氮气热交换器循环管道是否堵塞，提醒维护人员即时保养。

本发明是惰性气体保护焊接氮气二级净化回收装置，回流焊接炉内的氮气经过氮气二级净化后，提高氮气清洁成度，降低回流焊接炉内助焊剂残量，提高了产品品质，保证产品的质量。同时氮气净化是在一个密闭容器内，冷却后氮气中的助焊剂变为固态便于集中，有助于维护人员保养，密闭容器的门是用锁紧扣密封门，锁紧扣密封门的周围用耐高温密封条密封，冷却液循环机构设置在密闭容器下方，同时氮气净化回收负压动力机构在密闭容器的下方，让氮气净化密闭容器与冷却循环机构和负压动力机构，设计为一个整体，适用于氮气气体保护回流焊接炉，适用于电子产品向小型化发展工艺生产要求，满足了蕊片堆叠技术要求。惰性气体保护焊接氮气二级净化回收装置具有现代生产实用性和先进性。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种惰性气体保护焊用气体净化装置，它包括一个带有密封门（24）的密闭容器（15），密闭容器（15）安装在支架（18）上，其特征是所述的密闭容器（15）中安装有惰性气体热交换过滤器（3），惰性气体热交换过滤器（3）的进气口（1）与回流焊接炉的出气口相连通，惰性气体热交换过滤器（3）的出气口通过安装在支架（18）下部的负压动力机构（4）及管道（6）从密封容器（15）上的惰性气体出口（5）与回流焊接炉的进气口相连通，惰性气体热交换过滤器（3）中安装有冷却液进管（7）和冷却液出管（8），冷却液进管（7）与冷却液循环机构出液管（9）相连通，冷却液出管（8）与冷却液循环机构进液管（10）相连通，冷却液循环机构出液管（9）和冷却液循环机构进液管（10）分别与安装在支架（18）下部的冷却液循环机构（22）的出液口及进液口相连通；所述的支架（18）上安装有将惰性气体热交换过滤器（3）夹紧或松开的压紧机构（23）以便于热交换器与过滤器之间紧闭，同时便于助焊剂集中回收和拆缷维护；所述的管道（6）上安装有二级净化器（2）；所述的冷却液循环机构（22）由冷却液存储容器（13）、热交换器（11）和散热风扇（12），散热风扇（12）安装在热交换器（11）的一侧以便将其中的热量吹散，热交换器（11）的进口端与冷却液循环机构进液管（10），热交换器（11）的出口端与冷却液存储容器（13）的进口端相连通，冷却液存储容器（13）通过冷却液输出泵（14）与冷却液循环机构出液管（9）相连通，在惰性气体热交换过滤器（3）中吸热的液体从冷却液出管（8）排出经冷却液循环机构进液管（10）进入热交换器（11）中，经散热风扇（12）冷却后进入冷却液存储容器（13）中再经冷却液循环机构出液管（9）和冷却液进管（7）进入惰性气体热交换过滤器（3）中吸热。

2.根据权利要求1所述的惰性气体保护焊用气体净化装置，其特征是所述的惰性气体热交换过滤器（3）的进气端安装有入口密封罩（25），出口端安装有出口密封罩（26），所述的入口密封罩（25）和出口密封罩（26）中均安装有活性碳。

3.根据权利要求1所述的惰性气体保护焊用气体净化装置，其特征是所述的惰性气体热交换过滤器（3）中安装有三层过滤网，它们分别是靠近惰性气体进口端的金属过滤网（19）、靠近惰性气体出口端的无纺布细过滤网（21）和位于金属过滤网与无纺布细过滤网之间的粗过滤网（20），所述的三层过滤网将惰性气体热交换过滤器（3）的内部分隔成三个过滤单元，每个过滤单元中均安装有冷却液进管（7）和冷却液出管（8）。

4.根据权利要求1所述的惰性气体保护焊用气体净化装置，其特征是所述的冷却液循环机构出液管（9）中安装有用于检测出液管是否堵塞的压力表（16）。

5.根据权利要求1所述的惰性气体保护焊用气体净化装置，其特征是在连通惰性气体热交换过滤器（3）的出气口与负压动力机构（4）的管道上安装有检测管道是否堵塞的真空压力表（17）。

6.根据权利要求1所述的惰性气体保护焊用气体净化装置，其特征是所述的支架（18）下方安装有便于拆卸的滑轮。

7.根据权利要求1所述的惰性气体保护焊用气体净化装置，其特征是所述的密封门（24）的四周安装耐高温密封条。