CN1331377C - 波动焊接设备 - Google Patents

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Abstract

一种波动焊接设备，包括焊剂容器，焊剂容器通过加热器将一池熔化的焊剂保持在合适的温度。每个加热器具有电加热元件和安装在焊剂容器上在熔化的焊剂中对加热元件起保护作用的罩。焊剂波喷嘴淹没于该池熔化的焊剂中，包括其中设置了挡板的喷嘴壳，和安装在喷嘴壳上具有喷口的喷头。叶轮泵，包括与喷嘴壳相联系的叶轮壳，和与马达相连的叶轮。叶轮被驱动将熔化的焊剂吸入叶轮泵，使熔化的焊剂向上通过喷嘴壳，并将熔化的焊剂通过喷口压出，形成焊剂波，输送过来的印刷电路板通过该焊剂波而被焊接。该喷嘴壳，挡板，喷头，加热器罩，叶轮壳，和叶轮都是由不锈钢制成并经过表面氮化处理。

Description

波动焊接设备
技术领域
本发明涉及一种波动焊接设备(Wave Soldering Apparatus)，尤其涉及一种耐用焊剂容器和喷嘴/泵的组件，该组件可以经受高温，而且可以较少的受到焊剂容器内部由于焊剂的摩擦而产生的磨损。
背景技术
普通的波动焊接设备包括输送设备，驱动该输送设备将印刷电路板以一恒定速度由入口输送到设备末端出口。电路板首先被输送到助溶剂箱中，在这里助溶剂被应用于板的底面。之后，印刷电路板通过预热器，在这里电路板的温度提升到大约110℃到130℃，以便于蒸发过多的助溶剂溶媒，使助溶剂活化并减少对印刷电路板的热冲击。印刷电路板加热到该预热温度后，输送通过焊剂容器。容器中设置多个电加热器以保证焊剂处于熔化状态。至少一个焊剂波喷嘴(Solder Wave Nozzle)设置于容器中，并与泵相连接。泵推动熔化的焊剂由喷嘴喷出形成焊剂波(Solder Wave)。电路板上的电子元件与焊剂波相连接形成焊点。
典型的加热器、喷嘴和泵由不锈钢制成，并在外表面镀有氧化铬层。氧化铬层有效地阻止了焊剂粘着在加热器、喷嘴和泵上。然而，由于受到高温，加热器上的氧化铬层很容易脱落。而且，由于与焊剂的接触摩擦，喷嘴和泵上的部分氧化铬层也容易脱落。之后，焊剂就会成为一种磨蚀剂。如果氧化铬层被破坏或者脱落，不锈钢中的铁和镍就会与焊剂中的锡形成合金。所形成的合金熔化于焊剂容器中熔化的焊剂中。这就造成了对加热器、喷嘴和泵的破坏。
日本公开的专利公开号为JP61-82966的专利公开了一种涂有特氟纶层的焊剂波喷嘴。然而，这种特氟纶涂层很容易在高温下被破坏或者脱落。而且，喷嘴上焊剂的冲击也加快了喷嘴上特氟纶涂层的脱落。日本公开的专利公开号为JP11-47918的专利公开了使用硫化物和氮化物的化合物的方法。该化合物有效地防止了焊剂和焊剂容器的粘着，但是要在焊剂容器上形成该化合物层却相当的昂贵和麻烦。
因此，本发明的目的是提供一种波动焊接设备，该设备能够有效而经济地防止焊剂与加热器、喷嘴和设备上其它部件的粘着，无论它们是承受高温还是受到与焊剂的接触摩擦。
发明内容
为了达到上述发明目的，本发明提供了一种包括焊剂容器的波动焊接设备(Wave Soldering Apparatus)，在焊剂容器中，通过一个或更多加热器使一池熔化的焊剂保持在预设的合适温度。每个加热器包括电加热单元和安装于焊剂容器内部的加热器罩，加热器罩用来套住保护加热元件。加热器可选择地安装于焊剂容器的外面。加热器罩由不锈钢制成并覆盖氧化铬层。加热器工作时，加热器罩将被加热到超过300℃的温度。为保护养护各层承受如此的高温，加热器罩经过表面氮化处理，以形成氮化物层。
具体而言，本发明提供一种波动焊接设备，其包括：
一个盛放一池熔化的焊剂的焊剂容器；
至少一个与所述焊剂容器有效连接的加热器，使熔化的焊剂保持预设温度，所述的至少一个加热器包括加热元件和由不锈钢制成且覆盖氧化铬层并套住加热元件的罩；
至少一个焊剂波喷嘴，至少部分地淹没于该池熔化的焊剂，并由不锈钢制成且覆盖氧化铬层，所述焊剂波喷嘴包括多个喷口；
至少一个与所述的至少一个焊剂波喷嘴有效连接的泵，并且所述泵的至少一部分由不锈钢制成且覆盖氧化铬层，所述的至少一个泵可以操作将熔化的焊剂抽入所述的至少一个喷嘴，并将熔化的焊剂加压，使熔化的焊剂向上通过所述的多个喷口，以形成焊剂波；
所述至少一个焊剂波喷嘴和所述至少一个泵的至少一部分经过表面氮化处理。
一个或更多焊剂波喷嘴(Solder Wave Nozzle)被设置于焊剂容器中。每个焊剂波喷嘴包括淹没在该池熔化的焊剂中的喷嘴壳，设置于喷嘴壳之中的挡板或孔板，和位于喷嘴壳顶端并具有多个喷口的喷头。喷嘴壳、挡板和喷头都是由不锈钢制成，并覆盖氧化铬层。相应数量的泵与焊剂波喷嘴有效地连接。每个泵包括与焊剂波喷嘴的喷嘴壳相联系的叶轮壳，和设置于叶轮壳之中由叶轮驱动马达驱动的叶轮。驱动叶轮将熔化的焊剂吸入叶轮壳中，之后是喷嘴壳，并将熔化的焊剂向上推出喷口，形成焊剂波(Solder Wave)。叶轮壳和叶轮由不锈钢制成，并且分别覆盖有氧化铬层。喷嘴壳，挡板，喷头，叶轮壳和叶轮都受到焊剂的接触摩擦。这种接触摩擦会在设备操作过程中造成这些部件氧化铬层的脱落。因此，喷嘴壳，挡板，喷头，叶轮壳和叶轮都经过表面氮化处理，表面形成氮化物层，与加热器一样。
附图说明
通过参考下面的详细描述并结合附图可以更好的理解本发明。
图1为按照本发明的一个实施例的波动焊接设备的侧视图，部分剖视；
图2为焊剂波喷嘴和泵的组件的轻微放大比例的透视图，其中部分去除以显示喷嘴壳和叶轮壳内部的结构。
具体实施方式
图1和图2图示了按照本发明的一个实施例的波动焊接设备，大致如附图标记10所示。该波动焊接设备10包括由不锈钢制成的焊剂容器12。焊剂容器12被成形为矩形盒子并具有开口的顶部12a，封闭的底部12b和4个侧壁12c(图1中只图示了2个)。焊剂容器12盛有熔化的焊剂14，并通过多个电加热器16使其保持在一个预设的合适温度。电加热器16设置在焊剂容器12的底部12b和侧壁12c上，每个加热器包括一个拉长的加热元件18和罩20。罩20，由不锈钢制成，被固定在焊剂容器12的底部12b和侧壁12c上，以套住并保护各个加热元件18。
焊剂波喷嘴22和泵24有效地相互联系，形成焊剂波26，以淹没或透过输送来准备焊接的印刷电路板(未示出)。焊剂波喷嘴22包括淹没在该池熔化的焊剂下的矩形喷嘴壳28。孔板或挡板30固定于喷嘴壳28开口的顶部附近，且包括多个挡板开口32。喷头34安装于喷嘴壳28开口的顶部上，而且喷头顶部具有多个喷口36。喷嘴壳28、档板30和喷头34都由不锈钢制成。
泵24同叶轮型号相配，包括通常是圆形的叶轮壳38，叶轮壳通过水平管40与喷嘴壳28相连。在叶轮壳38底部具有入口42，熔化的焊剂由这里进入。叶轮44可旋转地位于叶轮壳38内部，且具有多个翼片46。垂直轴48具有固定在叶轮44上的下端，和通过带-轮机构(belt-and-pulley)  (未示出)与外部驱动马达50驱动连接的上端。叶轮壳38，叶轮44和管40都由不锈钢制成。
使用时，电加热器16工作把焊剂容器12中的焊剂14加热到合适的温度或粘度。此时，叶轮马达50驱动轴48旋转，带动叶轮44。将熔化的焊剂通过入口42吸入叶轮壳38内。熔化的焊剂首先被压到水平管40中，然后是垂直的喷嘴壳28。由于叶轮44的持续的抽压作用和熔化的焊剂的流动路线的变化，熔化的焊剂在喷嘴壳28底部呈紊流形态流动。挡板开口32以可以使熔化的焊剂大致垂直地通过挡板的方式设置。这样，当熔化的焊剂被由喷头34上的喷口36压出时，就会产生一个大致层状的焊剂波。该焊剂波具有统一的高度或形状，以保证熔化的焊剂与印刷电路板的完全接触。
按照本发明，加热器罩20、喷嘴壳28、挡板30、喷头34、叶轮壳38、叶轮44和管40都经过表面氮化处理。因此，这些部件表面都形成了氮化物层。这一表面处理使加热器罩20、喷嘴壳28、挡板30、喷头34、叶轮壳38、叶轮44和管40能够承受高温，并有效地防止由于与焊剂接触摩擦和冲击所导致的这些部件上氧化铬层的脱落。
上面参照优选实施例对本发明进行了描述，但可以理解在如下面权利要求所限定没有脱离的本发明的范围的情况下，可对本发明作出不同的变化和改变。

Claims (5)

1.一种波动焊接设备，包括：
一个盛放一池熔化的焊剂的焊剂容器；
至少一个与所述焊剂容器有效连接的加热器，使熔化的焊剂保持预设温度，所述的至少一个加热器包括加热元件和由不锈钢制成且覆盖氧化铬层并套住加热元件的罩；
至少一个焊剂波喷嘴，至少部分地淹没于该池熔化的焊剂，并由不锈钢制成且覆盖氧化铬层，所述焊剂波喷嘴包括多个喷口；
至少一个与所述的至少一个焊剂波喷嘴有效连接的泵，并且所述泵的至少一部分由不锈钢制成且覆盖氧化铬层，所述的至少一个泵可以操作将熔化的焊剂抽入所述的至少一个喷嘴，并将熔化的焊剂加压，使熔化的焊剂向上通过所述的多个喷口，以形成焊剂波；
所述至少一个泵的所述至少一部分和所述至少一个焊剂波喷嘴经过表面氮化处理。
2.如权利要求1所述的一种波动焊接设备，其特征在于：所述的至少一个加热器设置于所述焊剂容器内，所述罩经过表面氮化处理。
3.如权利要求1所述的一种波动焊接设备，其特征在于：所述的至少一个焊剂波喷嘴包括具有开口的顶部、封闭的底部和侧壁的喷嘴壳，设置于所述的喷嘴壳内部的挡板，设置于喷嘴壳开口的顶部上的喷头，所述的多个喷口位于所述喷头上，所述喷嘴壳，所述挡板和所述喷头是由在其每个表面覆盖氧化铬层并且经过表面氮化处理的不锈钢制成。
4.如权利要求3所述的一种波动焊接设备，其特征在于：所述的至少一个泵包括与所述的至少的一个焊剂波喷嘴的所述喷嘴壳机械地连通的叶轮壳，并且具有入口，叶轮设置于所述叶轮壳内，马达与所述叶轮有效连接，驱动所述叶轮旋转以将熔化的焊剂由所述入口吸入所述叶轮壳，所述叶轮壳和所述叶轮是由在其每个表面覆盖氧化铬层并且经过表面氮化处理的不锈钢制成。
5.如权利要求4所述的一种波动焊接设备，其特征在于：还包括由不锈钢制成的连接所述叶轮壳和所述喷嘴壳的管，该管的表面覆盖氧化铬层并且经过表面氮化处理。
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