CN107262867A - 焊接保护系统及波峰焊接机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种焊接保护系统及波峰焊接机，涉及焊接技术领域，包括装置主体，在所述装置主体内至少设置有第一曝气管和第三曝气管；所述第一曝气管和所述第三曝气管之间设置有用于容纳波峰的容腔。本发明提供焊接保护系统及波峰焊接机能够有效的在波峰焊接机在焊接的时候将惰性气体导入，降低焊接环境中的氧含量，从而降低波峰焊接机在焊接中产生的锡渣量，使得焊接机的品质得到明显提升，延长波峰焊接机的运行时间，大大降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，尤其是涉及一种焊接保护系统及波峰焊接机。
背景技术
波峰焊机是指将熔化的软钎焊料(铅锡合金)，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。
在电子行业中，常规波峰焊都是在空气进行电路板的焊接，由于波峰的不断冲击，会把空气中的氧气带入锡锅，与锡锅中熔融状态的焊锡发生氧化反应，产生氧化渣，称为锡渣。
在空气中焊接，锡渣的产生量约为0.5kg/h，这将直接增加了生产中的原材料成本。
为了降低锡渣的产生，在波峰焊焊接过程中使用氮气保护可以明显降低锡渣的产生量并提高焊料的润湿性。
对于无铅波峰焊来说，氮气的焊接保护可以带来锡渣节省和品质提升。但是，目前市面上的氮气保护技术虽然导入了氮气，但是锡渣效果得不到有效的减少和保证，品质提升也不够明显。
发明内容
本发明的目的在于提供焊接保护系统及波峰焊接机，以缓解现在波峰焊接机在焊接过程中产生的锡渣过多的技术问题。
本发明提供一种焊接保护系统，包括装置主体和设置在装置主体内的曝气管；所述曝气管至少包括第一曝气管和第三曝气管；
所述第一曝气管和所述第三曝气管之间设置有用于容纳波峰的容腔。
进一步地，还包括至少一个第二曝气管，所述第二曝气管设置在所述第一曝气管和所述第三曝气管之间；
在所述第一曝气管和第二曝气管之间设置有用于容纳波峰的容腔；且所述第二曝气管和所述第三曝气管之间设置有用于容纳波峰的容腔。
进一步地，还包括护套管，所述曝气管设置在所述护套管内。
进一步地，所述护套管上设置有至少一排出气孔，且所述出气孔朝下。
进一步地，所述装置主体上设置有用于清理废渣的清渣孔；在所述清渣孔上设置有旋转门。
进一步地，还包括预热盘管，所述预热盘管与曝气管相连。
进一步地，所述第一曝气管和所述第三曝气管上端设置有用于惰性气体导流的导流盖。
进一步地，在所述装置主体上设置有下调节孔，在所述导流盖上设置有与下调节孔对应的上调节孔；所述导流盖通过固定件穿过下调节孔和上调节孔固定在所述装置主体上。
进一步地，所述第二曝气管下方设置有用于避免两波直接对冲的间隔板。
本发明还提供一种波峰焊接机，包括上述所述焊接保护系统。
本发明提供的焊接保护系统及波峰焊接机能够有效的在波峰焊接机在焊接的时候将惰性气体导入，降低焊接环境中的氧含量，从而降低波峰焊接机在焊接中产生的锡渣的量，使得焊接机的品质得到明显提升，延长波峰焊接机的运行时间，大大降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的焊接保护系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的焊接保护系统的另一种结构示意图；
图3为本发明导流盖与装置主体连接结构示意图；
图4为本发明导流盖与装置主体另一种连接结构示意图。
图5为图1中所示护套管结构示意图；
图6为图5中所示护套管仰视图；
图7为图1中所示护套管另一种结构示意图；
图8为图7中所示护套管仰视图。
图标：100-装置主体；200-第一曝气管；300-第二曝气管；400-第三曝气管；500-清渣孔；600-旋转门；700-护套管；800-出气孔；900-间隔板；110-导流盖；120-下调节孔；130-上调节孔；140-固定件。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的焊接保护系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的焊接保护系统的另一种结构示意图；图3为本发明导流盖与装置主体连接结构示意图；图4为本发明导流盖与装置主体另一种连接结构示意图。图5为图1中所示护套管结构示意图；图6为图5中所示护套管仰视图；图7为图1中所示护套管另一种结构示意图；图8为图7中所示护套管仰视图。
如图1-图8所示，本发明提供的一种焊接保护系统，包括装置主体100和设置在装置主体100内的曝气管；所述曝气管至少包括第一曝气管200和第三曝气管400；在所述装置主体100内至少设置有第一曝气管200和第三曝气管400；
所述第一曝气管200和所述第三曝气管400之间设置有用于容纳波峰的容腔。
进一步地，还包括至少一个第二曝气管300，所述第二曝气管300设置在所述第一曝气管200和所述第三曝气管400之间；
在所述第一曝气管200和第二曝气管300之间设置有用于容纳波峰的容腔；且所述第二曝气管300和所述第三曝气管400之间设置有用于容纳波峰的容腔。
在一些实施例中，装置主体100上设置有第一曝气管200和第三曝气管400，第一曝气管200和第三曝气管400能够向装置主体100内弥散惰性气体，以下用惰性气体中的氮气进行说明。
这样焊接保护系统安装在波峰焊接机上，将波峰焊接机的波峰至于第一曝气管200和第三曝气管400之间，这样第一曝气管200和第三曝气管400使氮气将波峰区域充满氮气，从而形成氮气保护层；这样使波峰在焊接的时候所处的环境含氧量降低至500ppm，大大降低锡渣的产生。
第一曝气管200和第三曝气管400均采用纳米弥散管，纳米弥散管的孔径有微米级别，氮气输送到曝气管中有一定的压力，纳米弥散管布满微小密集的小孔，能够消除氮气的压力，避免对波峰焊接的波形造成影响，进一步影响焊点的质量。同时纳米弥散管出气非常的均匀，能够使得氮气在容腔内均匀的分布，保证容腔内每个部位的氮气保护效果。
如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，还包括至少一个第二曝气管300，所述第二曝气管300设置在所述第一曝气管200和所述第三曝气管400之间。
在所述第一曝气管200和第二曝气管300之间设置有用于容纳波峰的容腔；且所述第二曝气管300和所述第三曝气管400之间设置有用于容纳波峰的容腔。
在一些实施例中，第一曝气管200和第二曝气管300之间的容腔容纳有扰波，在第二曝气管300和第三曝气管400之间的容腔内容纳有平波，第一曝气管200、第二曝气管300和第三曝气管400均匀向两波峰弥散氮气，形成氮气保护。
具有第一曝气管200、第二曝气管300和第三曝气管400的焊接保护系统能够对双波峰的波峰焊接机焊接进行有效的保护，从而能够大幅度降低锡渣的产生，从而降低了生产成本。
如图3-图8所示，在上述实施例基础之上，进一步地，还包括护套管700，所述曝气管设置在所述护套管700内。
在一些实施例基础之上，第一曝气管200、第二曝气管300和第三曝气管400上均设置有护套管700，助焊剂在预热区域会挥发一部分，另一部分会在焊接区域挥发，因此焊接区域的空气中助焊剂含量很高，会造成曝气管小孔堵塞。
将护套管700套在纳米弥散管上，护套管700能够有效的保护纳米弥散管，防止在焊接区域受到助焊剂和锡渣的污染。
如图7-图8所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述护套管700上设置有至少一排出气孔800，且所述出气孔800朝下。
曝气管将氮气排入到护套管700以后，氮气需经过护套管700进入到焊接区域在波峰处形成氮气保护层，护套管700上设置有朝向下方的出气孔800；
在第二曝气管300上套设的护套管700上设置有两排的出气孔800，第二曝气管300上的护套管700需要将氮气导向两个波峰，每一个排出气孔800朝向一个波峰；这样从护套管700流出的氮气能够朝向波峰流动，在波峰处形成氮气保护。
由于氮气的密度略小于空气，因此氮气从护套管700中逸出后会往上方扩散，出气孔800朝下，这样增加了氮气逸出的路径，延长了氮气在焊接保护区域停留的时间。
如图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述装置主体100上设置有用于清理废渣的清渣孔500；在所述清渣孔500上设置有旋转门600。
在一些实施例中，装置主体100上有清渣孔500，随着生产的不断进行，会在装置主体100内产生大量的锡渣，虽然氮气进行保护，但是还是会产生锡渣，为了影响生产，使波峰焊接机能够持续的进行生产，在装置主体100上有清渣孔500，有效的将装置主体100内锡渣清理，这样使设备更好的运行。
在清渣孔500处还有旋转门600，当需要清渣的时候，旋转旋转门600将清渣孔500露出进行清理，当清理完废渣以后，再将旋转门600旋转下来将清渣孔500封闭。
在上述实施例基础之上，进一步地，还包括预热盘管，所述预热盘管与曝气管相连。
第一曝气管200、第二曝气管300和第三曝气管400上均连接一个预热盘管；或者三个曝气管连接一个大的预热盘管，在保证预热盘管能够将氮气升高到160℃-200℃的情况下设置预热盘管，预热盘管埋入锡槽内，实现对氮气的升温。
氮气在进入曝气管之前需要先经过与预热盘管进行预热，这样进入到曝气管的氮气变成高温气体，这样就不存在冷焊的问题。
冷焊是指因为焊料温度的问题造成焊接过程中焊料润湿性不良所引起一系列焊接质量问题，如连锡，短路等。由于氮气是常温下导入氮气炉中，而锡炉里锡锅上方的温度接近250℃，如果氮气直接与波峰接触，由于温度的差异，就会造成冷焊的现象。
在氮气通入曝气管之前设置预热盘管，预热盘管埋在液面以下，利用熔融状态的焊锡(260℃)给预热盘管中的氮气加热，这样从曝气管溢出的氮气温度可达到160-200℃，这样能够有效的解决冷焊的问题，进一步提高产品的焊接质量。
预热盘管可以采用钛管，一般可采用将直径为6mm，长度为1000mm的钛管弯成直径为50mm的共8圈的盘管。
如图3所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述第一曝气管200和所述第三曝气管400上端设置有用于惰性气体导流的导流盖110。
在一些实施例中，第一曝气管200和第三曝气管400上端有导流盖110，这样能够减少在第一曝气管200和第二曝气管300逸出的氮气从第一曝气管200和第三曝气管400上端逸出；这样延长氮气在焊接区域的停留时间。
如图3-图6所示，在第一曝气管200上的护套管700上的出气孔800由于仅用于给一个波峰的焊接区域进行氮气保护，这样从出气孔800逸出的氮气需要朝波峰流动，在护套管700上的出气孔800逸出的氮气经过导流盖110的导流，使氮气流向波峰，从而在波峰的焊接区域形成氮气保护。
如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，在所述装置主体100上设置有下调节孔120，在所述导流盖110上设置有与下调节孔120对应的上调节孔130；所述导流盖110通过固定件140穿过下调节孔120和上调节孔130固定在所述装置主体100上。
在一些实施例中，装置主体100上设置有下调节孔120；在导流盖110上设置有上调节孔130，需要调节导流盖110在装置主体100上位置的时候，松开固定件140，移动导流盖110；当导流盖110位置固定以后，再通过拧紧固定件140，使导流盖110固定在装置主体100上。固定件140可以采用固定螺栓，固定螺栓从下调节孔120穿入到上调节孔130；固定螺栓的下端卡在下调节孔120下端，螺母固定在上调节孔130上端，这样实现导流盖110与装置主体100的固定。
在一些实施例中，导流盖110上可以增加滑板与装置主体100连接，这样导流盖110能够在装置主体100上滑动，这样在使用的时候能够调节导流盖110与波峰之间间隙的大小，减小导流盖110与波峰之间的间隙，有助于氮气在焊接区域内的停留。
如图2所示，在上述实施例基础之上，进一步地，所述第二曝气管300下方设置有用于避免两波直接对冲的间隔板900。
在一些实施中，第二曝气管300下端有间隔板900，由于波峰焊是两个锡波同时开启，因此第二曝气管300处两个锡波的冲击会比较大，在冲击过程中会带入大量的氧气进入锡锅，为了减少锡锅中液体焊锡的冲击。
在第二曝气管300下端设置一个间隔板900，间隔板900深入到液面以下，这样能够避免两锡波直接对冲，引导液体焊锡顺着间隔板900往锡锅底部平稳流动。这样能够有效的减少锡锅中液体焊锡的冲击，从而减少锡渣的产生。
焊接保护系统材料要求必须要是纯度99％的钛，能够有效防止氮气罩被焊料腐蚀。
目前生产过程中常用的焊料有SnPb，SnCu，SnAgCu，对不锈钢等材质都有不同程度的腐蚀。但是钛材料的耐腐蚀性比较强，已经被选作锡锅内壁的材料，因此我们采用同等钛材料保证装置主体100的使用寿命在5年以上，同时所有跟波峰焊液体焊锡接触的部件采用钛材质。
焊接保护系统采用纳米弥散管，保证了氮气的逸出效果，第一曝气管200和第三曝气管400分别与第二曝气管300之间的距离可调，能够适应波峰焊接机的工艺的变化。
增加导流盖110改变氮气流向，使氮气在焊接区域停留时间更长；同时氮气在进入焊接区域之间进过了预热盘管的加入，防止冷焊等质量问题的产生。
本发明还提供一种波峰焊接机，包括上述所述焊接保护系统。
在波峰焊接机上安装焊接保护系统以后，能够降低波峰焊接时候的焊接区域的氧含量，从而减少波峰焊接过程中产生的锡渣。
本发明提供的焊接保护系统及波峰焊接机能够有效的在波峰焊接机焊接的时候将惰性气体导入，降低焊接环境中的氧含量，从而降低波峰焊接机在焊接中产生的锡渣的量，使得焊接机的品质得到明显提升，延长波峰焊接机的运行时间，大大降低生产成本。
常规波峰焊都是在空气进行电路板的焊接，由于锡液的不断冲击，会把空气中的氧气带入锡锅，与锡锅中熔融状态的焊锡发生氧化反应，产生氧化渣，称为锡渣。
在空气中焊接，锡渣的产生量约为0.5kg/h，这将直接增加了生产中的原材料成本。
采用焊接保护系统的波峰焊接机能把锡渣量降低到0.1kg/h左右，将大大降低生产成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种焊接保护系统，其特征在于，包括装置主体和设置在装置主体内的曝气管；所述曝气管至少包括第一曝气管和第三曝气管；
所述第一曝气管和所述第三曝气管之间设置有用于容纳波峰的容腔。
2.根据权利要求1所述的焊接保护系统，其特征在于，还包括至少一个第二曝气管，所述第二曝气管设置在所述第一曝气管和所述第三曝气管之间；
在所述第一曝气管和第二曝气管之间设置有用于容纳波峰的容腔；且所述第二曝气管和所述第三曝气管之间设置有用于容纳波峰的容腔。
3.根据权利要求1所述的焊接保护系统，其特征在于，还包括护套管，所述曝气管设置在所述护套管内。
4.根据权利要求3所述的焊接保护系统，其特征在于，所述护套管上设置有至少一排出气孔，且所述出气孔朝下。
5.根据权利要求1所述的焊接保护系统，其特征在于，所述装置主体上设置有用于清理废渣的清渣孔；在所述清渣孔上设置有旋转门。
6.根据权利要求1所述的焊接保护系统，其特征在于，还包括预热盘管，所述预热盘管与曝气管相连。
7.根据权利要求1所述的焊接保护系统，其特征在于，所述第一曝气管和所述第三曝气管上端设置有用于惰性气体导流的导流盖。
8.根据权利要求7所述的焊接保护系统，其特征在于，在所述装置主体上设置有下调节孔，在所述导流盖上设置有与下调节孔对应的上调节孔；所述导流盖通过固定件穿过下调节孔和上调节孔固定在所述装置主体上。
9.根据权利要求1-8任一项所述的焊接保护系统，其特征在于，所述第二曝气管下方设置有用于避免两波直接对冲的间隔板。
10.一种波峰焊接机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述焊接保护系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20171020 |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20210414 Address after: Room 207c, building 84, 884 Zuchongzhi Road, Pudong New Area, Shanghai, 200120 Applicant after: AIR LIQUIDE (CHINA) HOLDING Co.,Ltd. Applicant after: Air Liquide Shanghai Co.,Ltd. Address before: Room 808-1, 8 / F, building 5, 68 Aoti street, Jianye District, Nanjing City, Jiangsu Province, 210000 Applicant before: JIANGSU TAISIDING ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |