CN115194286A - 一种用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，包括装置安装架，所述装置安装架顶部的一侧设置有回流炉加热区，且装置安装架顶部的另一侧设置有回流炉冷却区，所述装置安装架顶部回流炉加热区和回流炉冷却区之间设置有真空回流区。本发明通过采用热交换器机构和横流风机机构的设置，可进行直接物理强制换热冷却，通过调节铜管进水的水温和金属过滤网板的转速，使得该装置可结合治具的物理特性达到工艺曲线要求，做到治具冷却降温速率可调可控，从而扩大真空炉的工艺处理范围，通过在安装座内腔设置有出风口导流片，可根据需求可让风速均匀有序吹出，提高冷却效率。
Description
技术领域
本发明属于回流焊炉技术领域，特别是涉及一种用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置。
背景技术
回流焊炉是通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热融化从而让表面贴装的元器件和电路板通过焊锡膏合金可靠地结合在一起的设备；随着电子行业向微型化，多规格的方向发展，对产品质量的要求也越来越高，为了适应市场的新需求，减少因焊接导致的产品缺陷，带有真空装置的真空回流焊炉逐渐开始广泛应用，真空装置可以有效减少回流焊炉焊接时的焊锡空洞大小和数量，提高焊接质量；真空回流焊炉是电子制造业表面贴装技术的关键设备，它的质量和使用操作直接影响到最终产品的品质，而且焊接过程一旦完成，若要修复有缺陷的焊点、元器件或电路板将变得非常复杂，成本昂贵；回流区的作用是温度迅速上升使焊膏达到熔化状态，液态焊锡对PCB的焊盘、元器件端头和引脚润湿、扩散、漫流或回流混合形成焊锡接点，回流焊焊接峰值温度视所用焊膏的不同而不同，一般为焊膏熔点温度加20～40℃，由于焊膏的黏度和表面张力随温度的提高而下降，这有利于促进焊膏更快地润湿，因此，理想的回流焊接是峰值温度与焊膏熔融时间的最佳组合，理想的温度曲线是超过焊膏熔点的尖端区，覆盖的面积最小且左右对称，焊接时间一般为60～90s；在回焊区之后，产品冷却，固化焊点，将为后面装配的工序准备，控制冷却速度也是关键的，冷却太快可能损坏装配，冷却太慢将增加液态以上时间TAL，可能造成脆弱的焊点。
公开号为CN113163618A的中国发明专利公开了一种用于回流焊炉的真空装置，包括依次连接的真空腔体、冷却收集辅助装置和真空泵系统，真空腔体包括腔体本体、顶盖和侧边门机构，腔体本体固定在回流炉中，顶盖覆盖在腔体本体顶部，腔体本体的前端、后端分别设有两个通孔，两个侧边门机构活动设于腔体本体的前端、后端，且在关闭状态下分别覆盖在两个通孔上，顶盖、腔体本体、侧边门机构构成全封闭空间，腔体本体设有与回流焊炉的产品传动系统相匹配的传动组件，两个侧边门机构与回流焊炉的产品输入前端、产品输出后端对应设置。使得具有减少焊接点空洞大小及数量，降低损坏率，适用性强等优点。
其通过在回流焊接炉中利用真空装置取代加热模组，在锡膏熔融状态中，对真空腔体进行抽真空处理，腔体内的压力能够让所空洞中的气体减小或消失，进而实现减少焊接点空洞大小及数量，进而提高产品焊接的可靠程度；同时在真空装置在真空腔体与真空泵系统之间设置了冷却收集辅助装置，真空泵系统对输入进真空腔体的产品进行气体抽取，冷却收集辅助装置通过水与气体的热交换以达到冷却气体的作用，同时使气体中的助焊剂冷却液化后得到收集，避免助焊剂对真空泵的损害，但是真空回流炉一般是带治具过炉的，由于治具吸热太大，造成在冷却区冷却速率不够，治具出炉温度也会过高，一般真空炉需要匹配外置水冷，单纯的循环风冷达不到效果，水冷一般是从回流区和冷却区之间抽出高温热风，经过冰水机(冷水机)的循环冷水物理换热，热风变冷，打回冷却区，这样，既可以防止N2损伤，又可以对治具进行冷却，冷却区有和加热区类似的风道循环装置，这样，冷风灌入风道装置后进行混合，对治具进行冷却，由于是热风经过物理换热后的空气，温度不会太低，这样，冷却区的效率就不会太高，如果要求6-10℃/S的降温速率,并且是针对热容量大的治具，真空回流焊炉达不到这种要求，并且，由于炉子冷却区长度已定，出板温度也会过高(譬如大于120℃)，影响下游的工艺处理。
因此，有必要提供一种用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，解决了治具冷却降温速率不可调整，且不能扩大真空炉的工艺处理范围的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，包括装置安装架，所述装置安装架顶部的一侧设置有回流炉加热区，且装置安装架顶部的另一侧设置有回流炉冷却区，所述装置安装架顶部回流炉加热区和回流炉冷却区之间设置有真空回流区，所述装置安装架内腔回流炉冷却区的下方设置有热交换器机构，所述装置安装架内腔热交换器机构的下方设置有横流风机机构。
在上述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置中，所述热交换器机构包括：设置于所述装置安装架内腔一侧的两组安装板，所述安装板表面的一侧设置有第二水路汇集块，且第二水路汇集块的一端设置有出水口，所述安装板表面一侧第二水路汇集块的下方设置有第一水路汇集块，且第一水路汇集块的一端设置有进水口，所述安装板表面的一侧设置有多组锁母接头，且锁母接头和第一水路汇集块和第二水路汇集块的内腔相互连通，所述锁母接头的内侧固定连接有铜管，所述铜管的表面设置有多组散热翅片。
在上述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置中，所述横流风机机构包括：设置于所述装置安装架内腔热交换器机构下方的两组安装座，所述安装座表面的一侧设置有交流变频马达，且交流变频马达的输出端延伸至安装座的内腔，所述交流变频马达的输出端设置有横流叶轮，所述安装座顶部的两端开设有三组L型限位槽，所述L型限位槽的内腔套设有L型限位块，所述L型限位块的顶部设置有金属过滤网板，所述安装座内侧设置有限位固定组件。
在上述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置中，所述铜管下方远离安装板的一侧设置有支架，且支架和散热翅片相互连接。
在上述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置中，所述装置安装架内腔的一侧设置有轴承，且横流叶轮远离交流变频马达的一端和轴承相互连接。
在上述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置中，所述安装座内腔的两侧设置有两组出风口导流片，且出风口导流片的两端和安装座内腔的两侧相互铰接。
在上述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置中，所述限位固定组件包括：开设于所述装置安装架内侧两端顶部的三组安装仓，且安装仓位于L型限位槽的一侧，所述安装仓内腔两侧的顶部和底部设置有滑杆，所述滑杆表面的一侧套设有套块，所述滑杆表面远离套块的一侧套设有弹簧，两组所述套块相互靠近的一端设置有连接板，所述连接板表面的一侧设置有抵挡块，且抵挡块的一端延伸至L型限位槽的内侧。
在上述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置中，所述安装板的两侧设置有密封垫，且密封垫由发泡硅胶材质构成。
在上述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置中，所述安装座表面的一侧设置有马达安装板，且马达安装板上设置有充N2马达轴密封，所述交流变频马达的底部和马达安装板的顶部相互连接。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
1、通过采用热交换器机构和横流风机机构的设置，可进行直接物理强制换热冷却，通过调节铜管进水的水温和金属过滤网板的转速，使得该装置可结合治具的物理特性达到工艺曲线要求，做到治具冷却降温速率可调可控，从而扩大真空炉的工艺处理范围，通过在安装座内腔设置有出风口导流片，可根据需求可让风速均匀有序吹出，提高冷却效率。
2、通过限位固定组件的相互配合，可对金属过滤网板进行快速的拆卸安装，当松香在冷却区凝结并滴落在金属过滤网之后，便于对金属过滤网板快速的拆卸清洗，且结构简单操作方便，进一步提高该装置的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明提供的一种用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的主视剖视图；
图3为图1所示的侧视剖视图；
图4为图1所示的安装座的主视剖视立体图；
图5为图1所示的安装座的俯视剖视立体图；
图6为图1所示的安装座的侧视剖视立体图；
图7为图3所示的安装板的侧视图；
图8为图2所示的安装板的主视图；
图9为图2所示的安装板的俯视图；
图10为图2所示的安装板的主视剖视图；
图11为图4所示的A部放大示意图；
图12为图10所示的B部放大示意图。
图中标号：
1、装置安装架；2、回流炉加热区；3、真空回流区；4、安装座；5、散热翅片；6、横流叶轮；7、铜管；8、安装板；9、回流炉冷却区；10、交流变频马达；11、金属过滤网板；12、安装仓；13、L型限位槽；14、L型限位块；15、出风口导流片；16、轴承；17、抵挡块；18、支架；19、弹簧；20、滑杆；21、连接板；22、套块；23、进水口；24、出水口；25、第一水路汇集块；26、第二水路汇集块；27、锁母接头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请结合参阅图1-图12所示。一种用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置包括装置安装架1，装置安装架1顶部的一侧设置有回流炉加热区2，且装置安装架1顶部的另一侧设置有回流炉冷却区9，装置安装架1顶部回流炉加热区2和回流炉冷却区9之间设置有真空回流区3，装置安装架1内腔回流炉冷却区9的下方设置有热交换器机构，装置安装架1内腔热交换器机构的下方设置有横流风机机构；通过采用热交换器机构和横流风机机构的设置，可进行直接物理强制换热冷却，使得该装置可结合治具的物理特性达到工艺曲线要求，做到治具冷却降温速率可调可控，从而扩大真空炉的工艺处理范围。
其中，热交换器机构包括：设置于装置安装架1内腔一侧的两组安装板8，安装板8表面的一侧设置有第二水路汇集块26，且第二水路汇集块26的一端设置有出水口24，安装板8表面一侧第二水路汇集块26的下方设置有第一水路汇集块25，且第一水路汇集块25的一端设置有进水口23，安装板8表面的一侧设置有多组锁母接头27，且锁母接头27和第一水路汇集块25和第二水路汇集块26的内腔相互连通，锁母接头27的内侧固定连接有铜管7，铜管7的表面设置有多组散热翅片5，同时进水口23和出水口24和外置的冰水机相互连通，然后可对铜管7内的水源进行循环处理，而冰水机出水温度一般在6-25℃之间可调，冷水在铜管7里面循环，通过散热翅片5进行导热，可提高冷却的效率，通过锁母接头27的设置，当拧动锁母接头27的设置，可将铜管7从锁母接头27上拆卸，然后对铜管7进行清洁处理。
其中，横流风机机构包括：设置于装置安装架1内腔热交换器机构下方的两组安装座4，安装座4表面的一侧设置有交流变频马达10，且交流变频马达10的输出端延伸至安装座4的内腔，交流变频马达10的输出端设置有横流叶轮6，安装座4顶部的两端开设有三组L型限位槽13，L型限位槽13的内腔套设有L型限位块14，L型限位块14的顶部设置有金属过滤网板11，安装座4内侧设置有限位固定组件，通过启动交流变频马达10可带动横流叶轮6转动，且转速可通过交流变频马达10进行调整，从而使得安装座4顶部两组出风口导流片15处吹出高速的气流，将冷风直接打到治具上，进行物理的换热降温。
其中，铜管7下方远离安装板8的一侧设置有支架18，且支架18和散热翅片5相互连接，通过支架18的设置，起到支撑作用，防止抵挡块17和散热翅片5下垂。
进一步的，装置安装架1内腔的一侧设置有轴承16，且横流叶轮6远离交流变频马达10的一端和轴承16相互连接，轴承16为耐高温石墨轴承，可对横流叶轮6进行支撑旋转。
进一步的，安装座4内腔的两侧设置有两组出风口导流片15，且出风口导流片15的两端和安装座4内腔的两侧相互铰接，通过调节出风口导流片15，可对出风的角度进行调节，无死角的吹风，提高冷却的效率。
进一步的，限位固定组件包括：开设于装置安装架1内侧两端顶部的三组安装仓12，且安装仓12位于L型限位槽13的一侧，安装仓12内腔两侧的顶部和底部设置有滑杆20，滑杆20表面的一侧套设有套块22，滑杆20表面远离套块22的一侧套设有弹簧19，两组套块22相互靠近的一端设置有连接板21，连接板21表面的一侧设置有抵挡块17，且抵挡块17的一端延伸至L型限位槽13的内侧，通过限位固定组件的相互配合，可对金属过滤网板11进行快速的拆卸安装，当松香在冷却区凝结并滴落在金属过滤网之后，便于对金属过滤网板11快速的拆卸清洗，且结构简单操作方便，进一步提高该装置的实用性。
更进一步的，安装板8的两侧设置有密封垫，且密封垫由发泡硅胶材质构成，可对对安装板8与第一水路汇集块25第二水路汇集块26和进行密封，防止N2逃逸泄露。
更进一步的，安装座4表面的一侧设置有马达安装板，且马达安装板上设置有充N2马达轴密封，防止炉膛内N2通过马达输出端逃逸，交流变频马达10的底部和马达安装板的顶部相互连接。
本发明在使用时，通过在回流炉冷却区9下方对称设置有两组安装座4，当启动交流变频马达10可带动横流叶轮6转动，且转速可通过交流变频马达10进行调整，从而使得安装座4顶部两组出风口导流片15处吹出高速的气流，将冷风直接打到治具上，进行物理的换热降温，同时松香在回流炉冷却区9可能凝结，并滴落在金属过滤网板11上，由于金属过滤网板11在治具的下方，松香不会沾染产品，同时进水口23和出水口24和外置的冰水机相互连通，然后可对铜管7内的水源进行循环处理，而冰水机出水温度一般在6-25℃之间可调，冷水在铜管7里面循环，通过散热翅片5进行导热，可提高冷却的效率，通过推动金属过滤网板11，使得L型限位块14在L型限位槽13内移动，并带动抵挡块17缩回安装仓12内，同时会使得连接板21上的套块22在滑杆20上滑动并对弹簧19进行压缩，然后可直接拿起金属过滤网板11，然后对金属过滤网板11进行快速的拆卸，便于清理，当对金属过滤网板11再次进行安装时，只需将金属过滤网板11上的L型限位块14和L型限位槽13对其并插入，然后通过弹簧19的回弹力带动抵挡块17对L型限位槽13内的L型限位块14限位固定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，包括装置安装架(1)，其特征在于，所述装置安装架(1)顶部的一侧设置有回流炉加热区(2)，且装置安装架(1)顶部的另一侧设置有回流炉冷却区(9)，所述装置安装架(1)顶部回流炉加热区(2)和回流炉冷却区(9)之间设置有真空回流区(3)，所述装置安装架(1)内腔回流炉冷却区(9)的下方设置有热交换器机构，所述装置安装架(1)内腔热交换器机构的下方设置有横流风机机构。
2.根据权利要求1所述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，其特征在于，所述热交换器机构包括设置于所述装置安装架(1)内腔一侧的两组安装板(8)，所述安装板(8)表面的一侧设置有第二水路汇集块(26)，且第二水路汇集块(26)的一端设置有出水口(24)，所述安装板(8)表面一侧第二水路汇集块(26)的下方设置有第一水路汇集块(25)，且第一水路汇集块(25)的一端设置有进水口(23)，所述安装板(8)表面的一侧设置有多组锁母接头(27)，且锁母接头(27)和第一水路汇集块(25)和第二水路汇集块(26)的内腔相互连通，所述锁母接头(27)的内侧固定连接有铜管(7)，所述铜管(7)的表面设置有多组散热翅片(5)。
3.根据权利要求1所述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，其特征在于，所述横流风机机构包括：设置于所述装置安装架(1)内腔热交换器机构下方的两组安装座(4)，所述安装座(4)表面的一侧设置有交流变频马达(10)，且交流变频马达(10)的输出端延伸至安装座(4)的内腔，所述交流变频马达(10)的输出端设置有横流叶轮(6)，所述安装座(4)顶部的两端开设有三组L型限位槽(13)，所述L型限位槽(13)的内腔套设有L型限位块(14)，所述L型限位块(14)的顶部设置有金属过滤网板(11)，所述安装座(4)内侧设置有限位固定组件。
4.根据权利要求2所述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，其特征在于，所述铜管(7)下方远离安装板(8)的一侧设置有支架(18)，且支架(18)和散热翅片(5)相互连接。
5.根据权利要求3所述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，其特征在于，所述装置安装架(1)内腔的一侧设置有轴承(16)，且横流叶轮(6)远离交流变频马达(10)的一端和轴承(16)相互连接。
6.根据权利要求3所述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，其特征在于，所述安装座(4)内腔的两侧设置有两组出风口导流片(15)，且出风口导流片(15)的两端和安装座(4)内腔的两侧相互铰接。
7.根据权利要求3所述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，其特征在于，所述限位固定组件包括：开设于所述装置安装架(1)内侧两端顶部的三组安装仓(12)，且安装仓(12)位于L型限位槽(13)的一侧，所述安装仓(12)内腔两侧的顶部和底部设置有滑杆(20)，所述滑杆(20)表面的一侧套设有套块(22)，所述滑杆(20)表面远离套块(22)的一侧套设有弹簧(19)，两组所述套块(22)相互靠近的一端设置有连接板(21)，所述连接板(21)表面的一侧设置有抵挡块(17)，且抵挡块(17)的一端延伸至L型限位槽(13)的内侧。
8.根据权利要求2所述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，其特征在于，所述安装板(8)的两侧设置有密封垫，且密封垫由发泡硅胶材质构成。
9.根据权利要求3所述的用于真空回流焊炉的冷却区强冷装置，其特征在于，所述安装座(4)表面的一侧设置有马达安装板，且马达安装板上设置有充N2马达轴密封，所述交流变频马达(10)的底部和马达安装板的顶部相互连接。
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