CN208449425U - 一种锡膏助焊剂的研磨装置 - Google Patents

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楚成云
谭志阳
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Abstract

本实用新型公开了一种锡膏助焊剂的研磨装置,包括设置机体上的传动部件、辊筒组、进料部件、冷却部件和出料部件;传动部件驱动滚筒组转动,该辊筒组包括至少两个辊筒;进料部件和出料部件,根据辊筒组的转动方向,分别设置在辊筒组的进料口和出料口;冷却部件对整个机体进行冷却,利用不同转速和不同间距的三根辊筒对物料进行反复的挤压和剪切,使助焊剂变得润滑、细腻以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

Description

一种锡膏助焊剂的研磨装置
技术领域
本实用新型涉及领域,特别涉及一种锡膏助焊剂的研磨装置。
背景技术
随着电子产品微型化和生产自动化程度的不断提高,20世纪70 年代出现的SMT表面组装技术,是在印制电路板上印刷、涂布锡膏,将表面贴装的片式元器件(无引脚或短引脚的元件)准确的贴放到涂有锡膏的焊盘上,通过加热印制电路板使锡膏熔化,合金冷却凝固使元器件与印制板之间形成焊点而实现冶金连接的技术。与THT通孔插装技术相比,SMT表面组装技术无需进行钻插装孔操作,简化了电子产品生产工艺,生产效率和产品质量均得到显著提升。
锡膏是伴随表面组装技术发展起来的一种新型焊接材料,是当今电子产品生产中及其中午要的辅助材料,其质量的优劣直接关系到表面组装组件SMA品质的好坏,因此受到了电子行业的广泛重视。焊锡膏由超细的球形焊锡合金粉末、助焊剂及其它添加物混合形成的膏状体系。这种膏状体在常温下具有一定的粘性,可将电子元器件初粘在既定位置,在焊接温度下,随着焊锡合金的熔化、溶剂和部分添加剂的挥发,将被焊元器件与基板互联在一起形成永久连接。
焊锡合金微粉是焊膏的主要成分,也是焊接后的剩余物,其性能的优劣对回流焊接工艺、焊点高度和可靠性都起着重要的作用。合金粉末的成分、颗粒形状和尺寸是影响焊锡膏特性的重要因素,要根据焊接对象的技术要求和具体焊接工艺合理选择。助焊剂系统是净化焊接表面,提供润湿性,防止焊料氧化和确保焊点可靠性的关键材料。助焊剂主要由活性剂、溶剂和成膜物质组成,这些主加物质直接决定助焊剂的助焊效果、储存寿命和放置焊料再氧化性能,其次,助焊剂还添加少量的辅助成分,称为附加物质,这些成分是为了改善焊膏的储存寿命和流变特性而加入的,主要起防止焊膏分层,促进均匀化进程和改善流变特性等作用。
锡膏是一个复杂的物料体系,它涉及到流体力学、金属冶金学、有机化学和高等物理学等综合知识。锡膏的性能与锡膏的印刷、元器件的贴装、焊接以及焊后清洗密切相关,SMT生产中60%~70%的焊接缺陷与锡膏的质量有关。而随着电路组装密度的不断提高和再流焊接技术的广泛应用,以及“绿色组装”概念的提出,SMT对锡膏也不断有新的要求。目前,锡膏的研究内容集中在与器件、组装技术相适应和与环保要求、绿色组装要求相适应。
对于一款锡膏,当确定焊锡合金粉末的使用情况后,对锡膏特性影响最大的是助焊剂。助焊剂的成分非常复杂,包含活性剂、成膜剂、溶剂、催化剂、表面活性剂、触变剂、热稳定剂等许多有机物和无机物。而助焊剂的生产方法主要有高温熔融分散法和低温乳化分散法两种方法。简单的说,高温熔融分散法是将成膜剂、活性剂、溶剂、抗氧剂、触变剂以及其他添加剂一起放入生产容器中,在快速搅拌的条件下,迅速升温至接近200℃,这一温度高于所有固体材料的熔点,在此条件下,助焊剂中所有的物质能够充分的混合和反应。将熔融状态的助焊剂在高温下装袋密封,迅速放入-30℃的冰箱中进行速冻处理,待袋内的助焊剂完全变成固体后移至0~10℃的环境中保存待用。采用此方法制备助焊剂有以下缺点:1.制备温度最高要求为200℃,快速冷冻温度要求为-30℃,需要特定的加热系统和冷却系统,且能耗较大,增加了生产成本;2.当温度达到100℃以上时,助焊剂中的化学药品开始挥发出臭味,污染作业环境,对作业人员身体造成极大危害;3.高温下,不同药品间除物理混合外,还发生了化学反应,且这种化学反应很难控制,导致助焊剂的稳定性较差。为了解决以上问题,开始进行低温下助焊剂的制备,在乳化机的作用下,助焊剂体系在90℃的低温下就能达到充分混合的状态,在此温度条件下,试剂间仅发生了物理机械混合,而并没有发生化学反应,助焊剂的稳定性较好,且助焊剂能在室温状态下保存数月而不发生性能变化。此方法的唯一缺点是助焊剂的颗粒度较大,导致助焊剂的粘度偏大,影响相应锡膏的印刷效果。因此,设计一种方法或者装置使助焊剂颗粒细化即可使低温乳化分散法在助焊剂的制备方面得到广泛应用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锡膏助焊剂的研磨装置,变小,以改善对应锡膏的印刷性,本实用新型提供一种研磨设备,利用不同转速和不同间距的三根辊筒对物料进行反复的挤压和剪切,使助焊剂变得润滑、细腻以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的,本实用新型提供以下的技术方案:一种锡膏助焊剂的研磨装置,包括设置机体上的传动部件、辊筒组、进料部件、冷却部件和出料部件;
传动部件驱动滚筒组转动,该辊筒组包括至少两个辊筒;
进料部件和出料部件,根据辊筒组的转动方向,分别设置在辊筒组的进料口和出料口;
冷却部件对整个机体进行冷却。
优选的,所述机体的顶部设有凹槽,所述辊筒组设置在凹槽内,辊筒组包括慢辊轴、中辊轴和快辊轴。
优选的,所述辊筒组的端部通过轴承水平设置在凹槽的内侧壁上。
优选的,所述凹槽内侧壁设有轴承槽,放置轴承的轴承座设置在轴承槽内,轴承座两侧与轴承槽之间设有弹簧,通过调整螺杆调节轴承座在轴承槽中的位置。
优选的,所述冷却部件对辊筒组的轴承处进行冷却。
优选的,所述进料部件为垂直设置在慢辊与中辊之间的不锈钢刀。
优选的,所述出料部件包括刀片、出料槽和物料收集容器;
刀片竖直向上设置在机体凹槽处,与快辊轴的侧壁向贴合;
出料槽设置在机体凹槽的出口处;
收集容器设置在出料凹槽的下方。
采用以上技术方案的有益效果是:本实用新型结构的装置研磨后的助焊剂润滑、细腻,由此助焊剂制备的锡膏流动性好,连续印刷性能优良。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。
图1出示本实用新型的具体实施方式:该装置包括机体部分1、传动部件2、辊筒3、进料部件4、冷却部件5和出料部件6。其中,机体部分1包括机座11,机座11的中间位置为凹槽结构,凹槽的两侧设有轴承槽,顶部由上盖板12密封,机体1左右导轨面上按水平方向装有双列向心轴承的慢、中、快轴承座每边各一只,中辊轴承座由方销定位,快、慢轴承座在上盖板12上的调整螺杆及弹簧作用下移动位置,轴承座用于支撑快31、中32、慢33三辊筒的轴承,辊筒3轴右端装有冷却水装置5,左端装有传动部件2,快辊31前方紧靠辊筒表面装有出料用的刀片部件61,与刀片相连的是出料槽62,出料槽下方放置物料收集容器63,由此组成三辊研磨机。
传动部件,其由机座下部装有电机,通过三角皮带传动,传入快辊,由快辊通过齿轮传动至中辊,中辊再传至慢辊。
辊筒分为快、中、慢各一个,均由优质轴承钢经淬火制成,再在其表面涂覆一层氧化铝陶瓷材料,两端压入已经热处理的优质钢轴头,左轴头装有传动齿轮,右轴头中间通孔为水道孔,作为辊筒在工作时冷却之用。
进料部件由不锈钢片和不锈钢刀支架组成,安装在慢辊与中辊之间的两端不锈钢刀圆弧紧贴在慢、中辊两辊表面,保证不流物料,不锈钢刀支架采用螺栓固定在机体上,便于调整边距及拆装清洗,不锈钢刀应经常进行调整,便于与辊筒表面密贴。
冷却部件是为了适当的清除辊筒工作面因摩擦后产生的热膨胀影响辊筒接触面的平整,中辊筒右轴头处装有冷却水管,在水管接头处套有橡胶套,通入水源经辊筒内壁热交换后,由出水管回流进入循环水系统。
出料部件包含供出料用的出料板,其被装于机体的出料板支架上,出料板上装有刀片,通过出料板调节螺钉,使刀片紧贴在快辊表面上,刀口的贴合位置应高于辊筒中心6mm,便于顺利刮下经研磨后附着在快辊表面上的物料。
助焊剂的制备,将助焊剂配方中部分溶剂与活性剂、触变剂和抗氧剂等在温度为90℃、乳化机转度为6000rpm的条件下乳化半小时左右,直至所有物料都均匀混合。在另一容器中加入剩余的溶剂和成膜剂,边搅拌,边升温,直至完全溶解。将溶解完的成膜剂倒入乳化体系中,开启循环冷却系统,乳化至体系中所有材料完全变成凝胶状取出,在室温下放置一周使其稳定。
助焊剂的研磨,将研磨机的快辊31和慢辊33调节到适当位置,启动机器,然后将放置一周后的助焊剂加入到中辊32和慢辊33之间的不锈钢刀4间,助焊剂经过中辊32和慢辊33表面的挤压和剪切后,由中辊带经快辊,再由紧贴表面的出料刮刀61刮下,经出料槽62流入到容器63中。研磨过程中,随时调整快辊31和慢辊33的位置,防止辊筒3的热膨胀造成胀死;通过操作面板51控制循环冷却系统 5的进出水量,确保辊筒3表面物料色彩深度一致。完成一次研磨后,将容器63中的助焊剂再次加入到中辊32和慢辊33之间的不锈钢刀 4间,重复上述研磨步骤,将最终得到的助焊剂室温温保存。
研磨效果的验证主要通过与研磨前的助焊剂进行对比。表1包括了两种助焊剂的颗粒度大小,外观,锡膏(所选焊锡合金粉末为 Sn96.5Ag3.0Cu0.5,#4,锡粉与助焊剂的投料比为88.5:11.5)的粘度和印刷性结果。
表1研磨前后助焊剂性能对比
根据测试结果,利用本实用新型实施例所得到的助焊剂,颗粒度小,表面润滑、细腻,由此助焊剂制备的锡膏粘度适中,经8h连续印刷后仍下锡良好。
本实用新型所实现的助焊剂研磨装置,能够使助焊剂的颗粒度控制在5~20μm,助焊剂的粘度大大降低,改善了锡膏的流动性和印刷性。同时,辊筒表面涂覆氧化铝陶瓷材料,具有强抗助焊剂腐蚀能力,且易清洗。在中辊筒内通入循环冷却水,不仅避免了研磨过程的高温引起助焊剂的化学反应,而且适当的清除了辊筒工作面因摩擦后产生的热膨胀影响辊筒接触面的平整。该装置操作简单,成本低廉,适用范围广。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种锡膏助焊剂的研磨装置,其特征在于,包括设置机体上的传动部件、辊筒组、进料部件、冷却部件和出料部件;
传动部件驱动滚筒组转动,该辊筒组包括至少两个辊筒;
进料部件和出料部件,根据辊筒组的转动方向,分别设置在辊筒组的进料口和出料口;
冷却部件对整个机体进行冷却。
2.根据权利要求1所述的锡膏助焊剂的研磨装置,其特征在于,所述机体的顶部设有凹槽,所述辊筒组设置在凹槽内,辊筒组包括慢辊轴、中辊轴和快辊轴。
3.根据权利要求2所述的锡膏助焊剂的研磨装置,其特征在于,所述辊筒组的端部通过轴承水平设置在凹槽的内侧壁上。
4.根据权利要求3所述的锡膏助焊剂的研磨装置,其特征在于,所述凹槽内侧壁设有轴承槽,放置轴承的轴承座设置在轴承槽内,轴承座两侧与轴承槽之间设有弹簧,通过调整螺杆调节轴承座在轴承槽中的位置。
5.根据权利要求2所述的锡膏助焊剂的研磨装置,其特征在于,所述冷却部件对辊筒组的轴承处进行冷却。
6.根据权利要求1所述的锡膏助焊剂的研磨装置,其特征在于,所述进料部件为垂直设置在慢辊与中辊之间的不锈钢刀。
7.根据权利要求1所述的锡膏助焊剂的研磨装置,其特征在于,所述出料部件包括刀片、出料槽和物料收集容器;
刀片竖直向上设置在机体凹槽处,与快辊轴的侧壁向贴合;
出料槽设置在机体凹槽的出口处;
收集容器设置在出料凹槽的下方。
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