CN111197925B - 钎剂的干燥方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钎剂处理技术领域，尤其是涉及一种钎剂的干燥方法及系统。所述钎剂的干燥方法，包括如下步骤：在微波作用下对钎剂进行干燥。所述钎剂的干燥系统，包括：箱体和贯穿于所述箱体的输送单元；所述箱体沿输送单元的传输方向包括微波干燥室和冷却室；所述微波干燥室内设置有微波发生器。本发明利用微波对钎剂进行干燥，工序简单，加热均匀，使得干燥后的钎剂产品质量高，色泽均匀，干燥效果均匀，且节能高效。

Description

钎剂的干燥方法及系统
技术领域
本发明涉及钎剂处理技术领域，尤其是涉及一种钎剂的干燥方法及系统。
背景技术
钎剂，是指在钎焊过程中所使用的一种熔剂，去能够去除母材及钎料表面的氧化物，从而实现保护的作用。在钎焊前，需要对钎剂进行干燥，以去除水分等，因为高水分含量会对焊接造成负面影响。
目前，人们对钎剂进行干燥处理的时候，通常是将钎剂置于烘烤箱中加热烘干或者置于烘干箱里面烘干，其设备造价高、工作效率低。并且，这些钎剂烘干方法通风效果不好，温度控制精度不够，致使烘干后的钎剂粒度不均匀，色泽不一致，性能大幅度降低。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供钎剂的干燥方法，以解决现有技术中存在的钎剂干燥效率低、均匀性差的技术问题。
本发明的第二目的在于提供钎剂的干燥系统，该干燥系统结构简单，能够对钎剂均匀干燥，且干燥效率高。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
钎剂的干燥方法，包括如下步骤：
在微波作用下对钎剂进行干燥；
可选的，所述钎剂选自粉状钎剂、膏状钎剂和颗粒状钎剂。
微波是一种介于无线电波与红外线波段之间的电磁波，波长范围1mm～1m，频率范围为300MHz～300GHz，由于频率很高，所以也叫做超高频电磁波。本发明采用微波对钎剂进行干燥，微波能够对钎剂进行加热是指钎剂在电磁场中由介质损耗而引起的体内加热，依靠钎剂吸收微波能将其转化为热能，使自身整体同时升温的加热方式，无需任何热传导过程，物体内外同时加热升温，加热速度快且均匀，仅需传统加热方式的几分之一或者几十分之一即可达到加热目的。与传统对钎剂烘干的方式相比，采用微波对钎剂进行干燥处理具有升温速率快、加热均匀、可控性强、选择性加热、反应灵敏、穿透力强、清洁、无污染等优点。
钎剂的成分里面有金属、微波照射到金属表面会全部反射，对金属不起作用。微波若作用于非金属的介电体，由介电体特性所决定微波将被吸收、渗透，产生高频电场和磁场。物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。因而，可以实现选择性加热，提高干燥效率。
现有技术中，利用微波对钎剂进行干燥的方法未见报道。
由于钎剂中含有金属，金属不吸收微波，容易放电，引起微波设备局部着火。本发明通过控制微波作用下的温度，避免温度高于钎剂的着火点，通过调整微波的功率、物料干燥的时间等可以避免该问题。
在本发明一具体实施方式中，所述微波的功率为10～20kW，优选为12～15kW。
如在不同实施方式中，所述微波的功率可以为10kW、11kW、12kW、13kW、14kW、15kW、16kW、17kW、18kW、19kW、20kW等等。
采用上述功率范围内的微波，能够使钎剂的温度以一定的速率增加，避免加热过快造成温度过高，也避免加热过慢导致的效率低的温度。
在本发明一具体实施方式中，所述干燥包括：钎剂的温度达到200～250℃后进行保温处理。
在钎剂温度达到上述范围后，钎剂中的水分即可得到快速去除，兼顾效率和能耗。
在本发明一具体实施方式中，钎剂温度经6～15min达到200～250℃。
通过配合微波功率采用合适的加热速率使钎剂升温至目标温度，避免升温过快对钎剂内部的负担，同时避免升温过慢造成的效率低下问题。
在本发明一具体实施方式中，所述保温处理的时间为12～30min。在保温处理期间，微波的功率为12～15kW。
在本发明一具体实施方式中，在干燥前，将钎剂预先布料，布料的厚度为1～2.5cm。
如在不同实施方式中，布料的厚度可以为1cm、1.1cm、1.2cm、1.3cm、1.4cm、1.5cm、1.6cm、1.7cm、1.8cm、1.9cm、2cm、2.1cm、2.2cm、2.3cm、2.4cm、2.5cm等等。
在上述布料厚度范围内，能够进一步保证钎剂干燥过程的均匀性。
在本发明一具体实施方式中，保温处理后，钎剂在保护气的氛围下冷却至90～100℃。
在本发明一具体实施方式中，所述保护气包括氮气、惰性气体中的任一种或多种。
在本发明一具体实施方式中，冷却后，对钎剂进行破碎、筛分处理。
将经过干燥处理的钎剂进行破碎筛分处理，以得到符合要求粒径的钎剂。
本发明还提供了钎剂的干燥系统，包括：
箱体和贯穿于所述箱体的输送单元；
所述箱体沿输送单元的传输方向包括微波干燥室和冷却室；所述微波干燥室内设置有微波发生器。
本发明的干燥系统结构简单，可以利用微波对钎剂进行连续干燥处理。
在本发明一具体实施方式中，所述微波干燥室内设置两个以上微波发生器。具体的，所述微波发生器可均匀分布在所述微波干燥室内。
在本发明一具体实施方式中，所述微波干燥室内部材质为特氟龙。
采用多个微波发生器，可通过调控微波发生器的开启或关闭数量，进行微波功率的控制，从而提供不同的干燥条件。
在本发明一具体实施方式中，所述微波干燥室沿输送单元的传输方向分为升温区和保温区。
升温区主要是用于在微波作用下，将钎剂升温至特定温度；保温区主要用于在微波作用下，将经升温区升温后的钎剂进行保温处理。
在本发明一具体实施方式中，所述输送单元包括输送带。钎剂可布料于输送带上，经输送带先后送入箱体内的升温区、保温区和冷却室，然后再送出。
传输的速度可根据干燥处理各阶段要求的时间进行调控，满足在不同阶段的处理时间即可。具体的，传输的速度可以为0.01～0.5m/min。在上述范围内，使钎料在升温区升温至目标温度，然后送至保温区，保温一定时间后，送至冷却室进行冷却。
可选的，所述输送带的材质为特氟龙。
采用上述材质的输送带，能够避免干燥过程中产生的废气对输送带的腐蚀等，延长系统的使用寿命；同时避免了腐蚀产物对钎剂的纯度的影响。
在本发明一具体实施方式中，还包括抽湿单元，所述抽湿单元连接于所述微波干燥室。
在本发明一具体实施方式中，所述微波干燥室设置有出风口，所述抽湿单元连接于所述出风口。抽湿单元通过出风口与微波干燥室内连通，进而将废气抽出。在本发明一具体实施方式中，所述微波干燥室设置有进风口。
在本发明一具体实施方式中，所述抽湿单元包括依次连接的抽湿风机、废气处理单元和检测单元。具体的，所述抽湿风机通过管道连接于所述出风口。
抽湿风机将微波干燥室内干燥过程中产生的高温高湿并可能具有腐蚀性的气体抽出并送入废气处理单元如专用水箱中，对气体进行处理。
在本发明一具体实施方式中，所述管道的内壁材质为特氟龙。
检测单元可对经废气处理单元处理后排出的气体进行检测，如检测不合格，将经废气处理单元排出的气体再次送入废气处理单元，得到符合排放要求的气体，然后进行外排。
在本发明一具体实施方式中，所述箱体内设置有温度检测单元。用于测试箱体内各区的温度。具体的，所述温度检测单元可以为温度计。
在本发明一具体实施方式中，还包括保护气输送单元，所述保护气输送单元连接于所述冷却室。
保护气输送单元连接于冷却室，将保护气送至冷却室，使钎剂在保护气的氛围下冷却降温。
在本发明一具体实施方式中，还包括破碎机，所述破碎机连接于所述输送单元的出料端。
在本发明一具体实施方式中，所述微波干燥室外设置有微波抑制器。具体的，所述微波干燥室的进料口端和出料口端外均设置有微波抑制器。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明利用微波对钎剂进行干燥，工序简单，加热均匀，使得干燥后的钎剂产品质量高，色泽均匀，干燥效果均匀，且节能高效；
(2)本发明的钎剂的干燥系统，结构简单，可根据不同的钎剂种类选择对应的微波功率，且可以连续运行，产能高。
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钎剂的干燥系统的结构示意图。
附图标记：
1-箱体； 2-输送带； 3-抽湿单元；
4-保护气输送单元； 5-破碎机； 6-筛分机；
7-称重包装单元； 8-机架； 11-微波干燥室；
12-冷却室； 21-进料口； 22-出料口；
31-抽湿风机； 32-废气处理单元； 111-升温区；
112-保温区； 113-微波发生器； 114-观察窗；
115-微波抑制器。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列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，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
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钎剂的干燥系统的结构示意图。请参阅图1，本实施例提供的钎剂的干燥系统，包括箱体1和贯穿于所述箱体1的输送单元。
具体的，所述输送单元可以包括输送带2和输送电机(图未示)。输送电机控制输送带2的运行。钎剂可布料于输送带2上，经输送带2先后送入箱体1内微波干燥室11和冷却室12，然后再送出。
可选的，所述输送带2的材质为特氟龙。如，可以为特氟龙网带或特氟龙高温布。采用特氟龙材质，能够避免干燥过程中产生的废气对输送带的腐蚀等，延长系统的使用寿命；同时避免了腐蚀产物对钎剂的纯度的影响。
在一具体实施方式中，所述箱体1沿输送单元的输送带2的传输方向包括微波干燥室11和冷却室12。所述微波干燥室11内设置有微波发生器113。可选的，所述微波干燥室11设置有观察窗114，用于观察微波干燥室11内部情况。
可选的，所述微波干燥室11内设置有两个以上微波发生器113。具体的，所述微波发生器113可均匀分布在所述微波干燥室11内。采用多个微波发生器113，可通过调控微波发生器113的开启或关闭数量，进行微波功率的控制，从而提供不同的干燥条件。
在一具体实施方式中，所述微波干燥室11沿输送单元的输送带2的传输方向分为升温区111和保温区112。升温区111用于在微波作用下，钎剂升温至特定温度；保温区112用于在微波作用下，将经升温区111升温后的钎剂保温处理。
在一具体实施方式中，所述系统还包括抽湿单元3。所述抽湿单元3连接于所述微波干燥室11。优选所述微波干燥室11设置有出风口，所述抽湿单元3连接于所述出风口，从而与微波干燥室11连通，将干燥过程中产生的废气抽出。
在一具体实施方式中，所述抽湿单元3包括依次连接的抽湿风机31、废气处理单元32和检测单元。所述抽湿风机31通过管道连接于所述出风口。抽湿风机31将微波干燥室11内干燥过程中产生的高温高湿并可能具有腐蚀性的气体抽出并送入废气处理单元32如专用水箱中，对气体进行处理。在本发明一具体实施方式中，所述管道的内壁材质为特氟龙。
检测单元可对经废气处理单元32处理后排出的气体进行检测，如检测不合格，将经废气处理单元32排出的气体再次送入废气处理单元32，得到符合排放要求的气体，然后进行外排。
在本发明一具体实施方式中，所述箱体1内设置有温度检测单元(图未示)。用于测试箱体1内各区的温度。具体的，所述温度检测单元可以为温度计。
在本发明一具体实施方式中，所述系统还包括保护气输送单元4，所述保护气输送单元4连接于所述冷却室12。保护气输送单元4连接于冷却室12，将保护气送至冷却室12，使钎剂在保护气的氛围下冷却降温。
在本发明一具体实施方式中，所述微波干燥室11外设置有微波抑制器115。具体的，所述微波干燥室11的进料口端和出料口端外均设置有微波抑制器115。
在本发明一具体实施方式中，所述系统还包括破碎机5，所述破碎机5连接于所述输送带2出料端的出料口22，用于将经过干燥处理的钎剂进行破碎处理，破碎后经筛分机6筛分，得到符合要求粒径的钎剂，对粒径过大的钎剂，再次送入破碎机5进行破碎处理。
在本发明一具体实施方式中，所述系统还包括称重包装单元7，所述称重包装单元7连接于所述筛分机6。称重包装单元7对经筛分机6筛分处理的符合要求粒径的钎剂进行称重、包装。
在本发明一具体实施方式中，所述系统还包括进料单元，所述进料单元通过进料口21连接于所述输送单元的入料端。进料单元用于布料，将钎剂均匀的分布在输送单元的输送带上。
在本发明一具体实施方式中，箱体1和输送带2可通过机架8进行支撑。
实施例1
本实施例的钎料的干燥方法，包括如下步骤：
(1)将待干燥的钎剂通过进料单元，向输送带上进行布料，将钎料均匀的分布在输送带上，布料厚度为1cm；
(2)布料完成后，由输送带匀速送入微波干燥室的升温区，开启微波，使微波功率为15kw，同时启动抽湿单元，钎料在升温区经15min，温度达到200～250℃，如230℃；
(3)经升温区得到的高温干燥钎剂由输送带再送入保温区进行保温处理，保温处理的微波功率约为12kw，保证温度在200～250℃范围内，通过调整微波功率大小保证温度，启动抽湿单元，保温处理的时间为30min；
(4)经保温处理的钎剂由输送带送入冷却室，由保护气输送单元将氮气送入冷却室中，使钎剂在氮气氛围下冷却至90～100℃时，经输送带由出料端送至破碎机中进行破碎，然后筛分，得到符合要求粒径的钎剂粉末；粒径可根据实际需求进行调整；
(5)步骤(4)中得到的钎剂粉末进行检验，称重包装，得到成品。
在上述步骤中，经抽湿单元抽出的废气送入专用水箱对废气进行处理，处理后的气体经过检测，如果符合排放要求，进行外排，如果不符合排放要求，再次送入专用水箱进行处理。
实施例2
本实施例的钎料的干燥方法，包括如下步骤：
(1)将待干燥的钎剂通过进料单元，向输送带上进行布料，将钎料均匀的分布在输送带上，布料厚度为2.5cm；
(2)布料完成后，由输送带匀速送入微波干燥室的升温区，开启微波，使微波功率为15kw，同时启动抽湿单元，钎料在升温区经12min，温度达到200～250℃，如230℃；
(3)经升温区得到的高温干燥钎剂由输送带再送入保温区进行保温处理，保温处理的微波功率约为12kw，保证温度在200～250℃范围内，通过调整微波功率大小保证温度，启动抽湿单元，保温处理的时间为29min；
(4)经保温处理的钎剂由输送带送入冷却室，由保护气输送单元将氮气送入冷却室中，使钎剂在氮气氛围下冷却至90～100℃时，经输送带由出料端送至破碎机中进行破碎，然后筛分，得到符合要求粒径的钎剂粉末；粒径可根据实际需求进行调整；
(5)步骤(4)中得到的钎剂粉末进行检验，称重包装，得到成品。
在上述步骤中，经抽湿单元抽出的废气送入专用水箱对废气进行处理，处理后的气体经过检测，如果符合排放要求，进行外排，如果不符合排放要求，再次送入专用水箱进行处理。
实施例3
本实施例的钎料的干燥方法，包括如下步骤：
(1)将待干燥的钎剂通过进料单元，向输送带上进行布料，将钎料均匀的分布在输送带上，布料厚度为1cm；
(2)布料完成后，由输送带匀速送入微波干燥室的升温区，开启微波，使微波功率为15kw，同时启动抽湿单元，钎料在升温区经6min，温度达到200～250℃，如230℃；
(3)经升温区得到的高温干燥钎剂由输送带再送入保温区进行保温处理，保温处理的微波功率约为12kw，保证温度在200～250℃范围内，通过调整微波功率大小保证温度，启动抽湿单元，保温处理的时间为12min；
(4)经保温处理的钎剂由输送带送入冷却室，由保护气输送单元将氮气送入冷却室中，使钎剂在氮气氛围下冷却至90～100℃时，经输送带由出料端送至破碎机中进行破碎，然后筛分，得到符合要求粒径的钎剂粉末；粒径可根据实际需求进行调整；
(5)步骤(4)中得到的钎剂粉末进行检验，称重包装，得到成品。
在上述步骤中，经抽湿单元抽出的废气送入专用水箱对废气进行处理，处理后的气体经过检测，如果符合排放要求，进行外排，如果不符合排放要求，再次送入专用水箱进行处理。
实施例4
本实施例的钎料的干燥方法，包括如下步骤：
(1)将待干燥的钎剂通过进料单元，向输送带上进行布料，将钎料均匀的分布在输送带上，布料厚度为2.5cm；
(2)布料完成后，由输送带匀速送入微波干燥室的升温区，开启微波，使微波功率为15kw，同时启动抽湿单元，钎料在升温区经8min，温度达到200～250℃，如230℃；
(3)经升温区得到的高温干燥钎剂由输送带再送入保温区进行保温处理，保温处理的微波功率约为12kw，保证温度在200～250℃范围内，通过调整微波功率大小保证温度，启动抽湿单元，保温处理的时间为14min；
(4)经保温处理的钎剂由输送带送入冷却室，由保护气输送单元将氮气送入冷却室中，使钎剂在氮气氛围下冷却至90～100℃时，经输送带由出料端送至破碎机中进行破碎，然后筛分，得到符合要求粒径的钎剂粉末；粒径可根据实际需求进行调整；
(5)步骤(4)中得到的钎剂粉末进行检验，称重包装，得到成品。
在上述步骤中，经抽湿单元抽出的废气送入专用水箱对废气进行处理，处理后的气体经过检测，如果符合排放要求，进行外排，如果不符合排放要求，再次送入专用水箱进行处理。
比较例1
比较例1采用现有的烘干方法，将与实施例4相同的钎剂置于230℃的特氟龙烘干箱中，烘25min，得到干燥处理后的钎剂。
比较例2
比较例2采用现有的烘干方法，将与实施例1相同的钎剂置于230℃的特氟龙烘干箱中，烘45min，得到干燥处理后的钎剂。
实验例1
为了对比说明本发明各实施例和比较例的干燥方法得到的钎剂产品的性能，对得到的钎剂产品的含水量、色泽进行了检测，测试结果如下表1所示。
表1不同钎剂产品的性能测试结果
Figure BDA0002364239420000121
Figure BDA0002364239420000131
实验例2
为了对比说明本发明的实施例的干燥方法和比较例的干燥方法的效率和能耗，进行如下测试，测试结果见表2。
测试方法：
组1：采用实施例1的方法，干燥一定质量的钎剂(初始含水量为1.5wt％)，布料厚度为2.5cm，于15kw微波功率下，升温至温度为230℃时，进行保温；
组2：采用比较例1的方法，干燥同等质量的同种钎剂，布料厚度为2.5cm，烘干箱温度为230℃；
测定当组1和组2中的钎剂中的含水量分别达到0.1wt％时，所用的时间和单位能耗以及色泽。
表2组1和组2的测试结果
Figure BDA0002364239420000132
由上述测试结果可知，本发明的干燥方法相对于传统干燥方法，干燥时间减少约2/3，能耗降低了40％，适宜大规模采用该干燥方法。
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 (16)

1.钎剂的干燥方法，其特征在于，包括如下步骤：
在微波作用下对钎剂进行干燥；
所述钎剂选自粉状钎剂、膏状钎剂和颗粒状钎剂；
所述微波的功率为10～20kW；
所述干燥包括：钎剂的温度达到200～250℃后进行保温处理；所述保温处理的时间为12～30min；
在所述干燥前，将钎剂预先布料，所述布料的厚度为1～2.5cm。
2.根据权利要求1所述的钎剂的干燥方法，其特征在于，所述微波的功率为12～15kW。
3.根据权利要求1所述的钎剂的干燥方法，其特征在于，所述钎剂的温度经6～15min达到200～250℃。
4.根据权利要求1所述的钎剂的干燥方法，其特征在于，所述保温处理后，钎剂在保护气的氛围下冷却至90～100℃。
5.根据权利要求4所述的钎剂的干燥方法，其特征在于，所述保护气包括氮气、惰性气体中的任一种或多种。
6.根据权利要求4所述的钎剂的干燥方法，其特征在于，冷却后，对钎剂进行破碎、筛分处理。
7.实施权利要求1-6任一项所述的钎剂的干燥方法的钎剂的干燥系统，其特征在于，包括：
箱体和贯穿于所述箱体的输送单元；
所述箱体沿输送单元的传输方向包括微波干燥室和冷却室；所述微波干燥室内设置有微波发生器。
8.根据权利要求7所述的钎剂的干燥系统，其特征在于，所述微波干燥室内设置两个以上微波发生器。
9.根据权利要求7所述的钎剂的干燥系统，其特征在于，所述微波干燥室沿输送单元的传输方向分为升温区和保温区。
10.根据权利要求7所述的钎剂的干燥系统，其特征在于，所述输送单元包括输送带；
所述输送带的材质为特氟龙。
11.根据权利要求7所述的钎剂的干燥系统，其特征在于，还包括抽湿单元，所述抽湿单元连接于所述微波干燥室。
12.根据权利要求11所述的钎剂的干燥系统，其特征在于，所述微波干燥室设置有出风口，所述抽湿单元连接于所述出风口。
13.根据权利要求7所述的钎剂的干燥系统，其特征在于，还包括保护气输送单元，所述保护气输送单元连接于所述冷却室。
14.根据权利要求7所述的钎剂的干燥系统，其特征在于，还包括破碎机，所述破碎机连接于所述输送单元的出料端。
15.根据权利要求7所述的钎剂的干燥系统，其特征在于，所述箱体内设置有温度检测单元。
16.根据权利要求7所述的钎剂的干燥系统，其特征在于，所述微波干燥室外设置有微波抑制器。
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