CZ20001650A3 - Pájecí zařízení s rozváděčem plynu - Google Patents

Description

Pájecí zařízení s rozváděčem plynu

Oblast techniky

Vynález se týká pájecího zařízení k pájení plošných součástí s krytem zakrývajícím alespoň jednu nádrž na pájku pro dopravu plošných součástí a během jejich dopravy pro vstup do kontaktu s pájecím vlněním a s rozdělovačem plynu ke vstupu a rozdělení neoxidujíčího plynu v krytu.

Dosavadní stav techniky

Při inertizaci vlnových pájecích zařízení se používají různě vytvořené a umístěné systémy k rozvodu plynu. Mají za úkol inertizovat zakrytování nádoby na pájku a tím přizpůsobit kvalitu pájených spojů rostoucím požadavkům. Použitím ochranných plynů, zejména dusíku, se mohou dostatečně zvětšit produkční okna, zlepší se smáčení a redukuje se vznik škrábanci!.

Přitom se pomocí ve svazku vedeného, nasměrovaného proudu plynu vytvoří prstencové proudění příčné k pásu dopravy pájených plošných součástí (DE 42 19 913 Al). V EP 0 500 135 B1 je proveden přívod plynu přednostně ohraničenými partiemi, aby z rozdělovačů plynu vytékalo laminární proudění. Poněvadž je kryt uzavírající nádobu na pájku vytvořen tak krátký, že předchozí díl vodivé desky může vstoupit do kontaktu s pájecím vlněním, zatímco následující díl vyčnívá ze vstupního otvoru, přivádí první a druhý rozdělovač plynu neoxidační plyny, které zajišťují atmosféru pro horní a spodní stranu vstupující vodivé desky a přivádí je do styku s pájecím vlněním. Podobně může předchozí díl vodivé desky vyčnívat z výstupního otvoru, zatímco se následující díl nachází na pájecím vlnění. Podle toho přivádí druhý a třetí rozdělovač neoxidované plyny. V DE 41 42 436 je naproti tomu nad plošnými součástmi umístěn

9

9

9 • 9 «

9 9999 ·♦

9

9999

- 2 * » · β · · · * · ♦♦ · « « « * * · · · 9 9 * 9

9 · » φ · * *· ♦·» «· «· d i f uzér.

Všechny nynější rozdělovače plynu jsou tvořeny jednoduchými systémy. Ochranný plyn je veden přívodním vedením plynu k rozdělovači plynu a je přiváděn průduchy (slinutý kov nebo keramika) podle DE 41 42 436 Al nebo otvory v trubce podle EP 0 500 135 B1 k zakrytování. Rozdělovače plynu, které mají jen komoru s průduchy, neposkytují přes průduchy homogenní rozdělení ochranného plynu. Rozdělovač plynu s vývrty nebo drážkami uvolňuje ochranný plyn za vytvoření volného paprsku. Výsledkem přitom je orientované proudění. Na základě principu volného paprsku se nasává okolní atmosféra. To vede k orientovaným prouděním a k turbulencím v zakrytování a jako důsledek těchto orientovaných proudění nebo turbulencí nastává promíchání ochranného plynu s kyslíkem a množství ochranného plynu, potřebné k dosažení potřebné hodnoty zbytkového kyslíku, je příslušně větší. Rozdělovač plynu uvdený v EP 0 500 135 B1 sestává z trubky zásobování plynem, přičemž přes přívod plynu s omezenou kapacitou má vytékat k potlačení orientovaného proudění z rozdělovače plynu laminární proudění. Toto vede k dlouhým dobám zaplavení zakrytování a k dlouhým reakčním dobám při vniknutí kyslíku do zakrytování.

Difuzor ze slinutého kovu, navržený v DE 41 42 436 Al, sice nevytváří orientované proudění, ale předává plyn ve všech směrech. Proto jsou tělesa ze slinutého kovu náchylná k zašpinění.

Podstata vynálezu

Úkol vynálezu spočívá ve vytvoření rozváděče plynu, připojeného k přívodu plynu, pomocí kterého se mohou vnést do krytu plošně rozděleně velká množství ochranného plynu.

Tento úkol se podle vynálezu vyřeší tím, že rozváděč «4

4 4 · · ·

4 • ··« ·· • «

4»4*

- 3 >4 4 • 9 ·

4 9 · «4 4 * 4 4 9 pjynu má alespoň jeden horní rozdělovač plynu umístěný nad rovinou definovanou dopravou plošných součástek a alespoň jeden spodní rozdělovač plynu umístěný pod rovinou definovanou dopravou plošných součástek, přičemž oba rozdělovače plynu jsou opatřeny výstupními plochami k nádobě na pájku.

Tím, že rozváděč plynu má alespoň jeden horní rozdělovač plynu umístěný nad a alespoň jeden spodní rozdělovač plynu umístěný pod plošnými součástmi, které tvoří prostřednictvím výstupních ploch směřujících k nádrži na pájku vztlakový plynový polštář, se vytvoří ve směru nádoby na pájku a tím ve směru pájkové lázně dva vztlakové plynové polštáře. Vztlakový plynný polštář vytvořený spodním rozdělovačem plynu pod plošnou součástí se vlivem ohřáté pájky obrací. Proti vztlakovému plynovému polštáři stoupajícímu pod plošnými součástmi působí vztlakový plynový polštář vystupující z horního rozdělovače plynu ve směru pájkové lázně, což znemožňuje cirkulaci. Přitom se oba vztlakové plynné polštáře promíchají a nastává teplotní vyrovnání. Vytvořením dvou vztlakových polštářů vystupujících z rozdělovačů plynu ve směru k pájkové lázni se dosáhne obsah zbytkového kyselíku < 1000 ppm v < 3 minutách, přednostně < 2 minutách.

Tím, že rozdělovače plynu mají první relaxační komoru připojenou k přívodu plynu, která je pomocí alespoň jednoho otvoru připojena k alespoň jedné další relaxační komoře, ve které jsou vytvořeny výstupní plochy pro vztlakový plynový polštář, se proud plynu vstupující do první komory relaxuje a redukuje se tlak. Na základě vytvořeného tlakového rozdílu mezi vstupním tlakem a tlakem v první komoře se rozděluje ochranný plyn homogenně po celé relaxační komoře rozdělovačů plynu. Při výstupu otvory první relaxační komory se tlak ochranného plynu dále redukuje a relaxuje do další relaxační komory. Větší obsah • · 'TVúooo-jero • ······ «· « · • · ··· · · · · • · · · · ···· · ·· · • · ···· · · · ··· ·· · • · · ·· · · · · · ·♦ · ·· ··· ·» ··

- 4 další relaxační komory dovoluje redukci rychlosti proudění a tlaku. Dále slouží k uklidnění a rozdělení proudu ochranného plynu, přednostně proudu dusíku.

Tím, že je otvor vytvořen v podstatě v pravoúhle ke vstupu z přívodu plynu, nastává další relaxace ochranného plynu, redukce rychlosti proudění a přeměna energie proudění, poněvadž otvory první relaxační komory jsou vytvořeny proti stěně další relaxační komory, takže proud ochranného plynu vstupuje na tuto stěnu a přerušuje se tím proudění a rozděluje se do prostoru. Výhodně se použitím více relaxačních komor a odpovídajícího umístění více otvorů mezi první a další relaxační komorou dosahuje rovnoměrné rozdělení po celé délce rozdělovače plynu. Přitom se vyrovnají případně zůstávající nehomogenity v rozdělení tlaku v první relaxační komoře na základě počtu a velikosti (průřezu) otvorů.

Drážkovitá výstupní plocha umístěná v podstatě kolmo nebo protilehle ke směru proudění otvory první relaxační komory umožňuje výstup vztlakového plynového polštáře. Rozdělovače plynu jsou rozmístěny minimálně po délce nádoby na pájku, přičemž drážkové výstupní plochy jsou provedeny po celé délce rozdělovačů a vytváří vztlakový plynový polštář, který po výstupu z výstupní plochy odpovídá rozměrům drážkových výstupních ploch a téměř se nemíchá s okolní atmosférou.

Tím, že spodní rozdělovač plynu umístěný pod plošnými součástmi obepíná alespoň pájecí vlnění, je vztlakový plynový

polštář	vytvořen na	místě,	na	kterém musí být	primárně
k dispozici	ochranný	vzduch,	přičemž umístěním nad	ohřátou
pájkou	se	vztlakový	plynový	polštář bezprostředně	teplotně
obrací.
	U	spodního	rozdělovače	umístěného pod	plošnými

součástmi, který minimálně obepíná pájecí vlnění, je první • ·

• · · · · • · • ·

• · · · relaxační komora umístěna s odstupem v další relaxační komoře a otvor, respektive otvory první relaxační komory ústí ve směru k plošným součástkám do druhé relaxační komory. Proti otvorům je tím umístěna stěna další relaxační komory tak, že ve svazku vedený a nasměrovaný proud ochranného plynu vstupuje na tuto stěnu a proudění se tím přeruší a rozdělí se do prostoru. Otvory tak variují v počtu a velikosti (průřezu) po délce rozdělovače plynu, přičemž se docílí homogenní rozdělení plynu ve druhé relaxační komoře. Relaxovaný a přes další relaxační komoru vytvořenou ve tvaru písmene U rozdělený ochranný plyn může opustit rozdělovač plynu na spodní straně protilehlé k otvoru prostřednictvím drážkových výstupních ploch umístěných po obou stranách první relaxační komory. Drážkové výstupní plochy nejsou ve vztahu na rozměry další relaxační komory zúženy. Ve tvaru písmene U vytvořená druhá relaxační komora je ohraničena na otevřené straně první relaxační komorou, přičemž mez iprostor tvoří další relaxační komoru.

Výhodná další vytvoření jsou uvedena v závislých nárocích.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na výkresech a v následujícím je blíže popsán. Na výkresech znázorňuje:

obr. 1 schématické znázornění krytu nádoby na pájku s rozdělovačem plynu, obr. 2 schématický půdorys rozdělovače plynu, umístěného pod plošnými součástmi, obr. 3 schématický řez rozdělovačem plynu podle obr. 2, obr. 4 schématický podélný řez částí rozdělovače plynu, • · znázorněného na obr. 2, obr. 5 schématické znázornění rozdělovače plynu umístěného nad plošnými součástmi a obr. 6 řez podél čáry A-A, znázorněné na obr. 5.

Podstata vynálezu a během své do kontaktu

Na obr. 1 je schématicky znázoněno pájecí zařízení 16, které sestává v podstatě z předtunelu 17 , vstupního tunelu 20. který může obepínat topný prvek 18 . krytu 21, obepínajícího nádrž 22 na pájku, a výstupního tunelu 23 . Pod opláštěním se v uvedeném případě rozumí alespoň kryt 21, zakrývající nádrž 2 2 na pájku. Na obrázku je znázorněno pájecí vlnění 24 a vodivá deska 12. Vodivá deska 12 se dopravuje opláštěním dopravy opláštěním přichází v nádrži 22 na pájku s pájecím vlněním 24 . Opláštění má na vstupní straně vstup 25 a na výstupní straně výstup 26 pro plošné součásti. Vstup 25 a výstup 26 jsou odstíněny od okolí klapkovými uzávěry 6.0, 61 , 62. 63 nebo plynovými zástěnami. Trysky 10, 11, í4, 15, 27.

28. 29, 30 jsou vytvořeny jako rozprašovací štěrbinové trysky, které vytváří úzké plynové paprsky. Na obr. 1 jsou vytvořeny dva klapkové uzávěry 60 , 61 . těsnící vstup 25 a dva klapkové úzávěry 6 2 . 6 3 těsnící výstup 2 6 a trysky £0, 11, 27 , 28, tvořící plynovou zástěnu na vstupu a trysky 14 , £5, 2 9 . 30. tvořící plynovou zástěnu výstupu 26 . Samozřejmě je také možné vytvoření jen s klapkovými uzávěry 6 1 , respektive 62 a plynovou zástěnou £0, £1, případně £4, 15.

Na obr. 1 a 2 je vytvořen horní rozdělovač 19 plynu, umístěný nad vodivou deskou £2 a spodní rozdělovač 31 plynu obepínající pájecí vlnění 24 zaplyňuje povrch pájecí lázně obepíná jedno nebo obě pájecí

Spodní rozdělovač 31 plynu a pájecí vlnění 24 , rámovitě vlnění 24. Průběh pájení není • · · • · · · • · · · · · • · · • · · • · · · · · • · · • · · · · • · · • · · • · · · · tímto spodním rozdělovačem 31 plynu je položen na nádrži 22 spodního rozdělovače 31 využije a dosedacím prvkem 32 dosedá součásti s pájenými součástmi rozdělovačem pájecí lázně neoxiduj í cím a přívodního plynu. Spodní rozdělovač ponořen. Spodní rozdělovač 21 plynem prostřednictvím plynového vedení 34.

ovlivněn. Spodní rozdělovač 21 na pájku, přičemž jedna strana volný okraj nádrže 22 na pájku, pod úkosem tak, že se plošné mohou dopravovat nad spodním 31 plynu není do plynu je zásobován přívodu 33 plynu

Na obr. 3 je schématicky znázorněn řez rámovitým spodním rozdělovačem 21) přičemž stejné součásti jsou opatřeny stejnými vztahovými značkami.

Spodní rozdělovač 21 má první relaxační komoru 35, která je připojena k přívodnímu plynovému vedení 24. Pomocí přívodního plynového vedení 34 pokračuje ochranný plyn z přívodu 33 plynu do první relaxační komory 3 5 . Přívodní plynové vedení 34 je vytvořeno jako flexibilní tepelně odolné hadicové vedení, například z teflonu. První relaxační komora 35 má jednotlivé otvory 3 6 . které jsou vytvořeny v podstatě v pravoúhlém směru ke vstupu přívodního plynového vedení 34 a vedou ochranný plyn do další relaxační komory 21) respektive do dalších relaxačních komor 37 v podstatě v úhlu 90° ke směru proudění, respektive vstupu ochranného plynu. Další relaxační komora 37 je vytvořena mezi rámem ve tvaru písmene U, obepínajícího první relaxační komoru 25· Přitom je první relaxační komora 35 umístěna v další relaxační komoře 37 tak, že otvory 36 první relaxační komory 35 ústí ve směru k plošným součástem do druhé relaxační komory 37. Přesazením ochranného plynu v druhé relaxační komoře 37 o téměř 90° ke směru proudění, respektive vstupu, není ochranný plyn nucen do následující další relaxační komory 37 existujícím prouděním, nýbrž na základě narůstajícího tlakového rozdílu PÍ > P2 > P3. To je výhodné k tomu, že se proud ochranného plynu rozdělí •

» 0 • 00

00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

00 homogenně po celé šířce a délce spodního rozdělovače 31 . Při výstupu otvory 36 první relaxační komory 35 se redukuje tlak ochranného plynu a v další relaxační komoře 37 relaxuje.

Otvory 36 jsou umístěny proti boční stěně 39 další relaxační komory 37 tak, že ve svazku vedený nasměrovaný proud ochranného plynu vstupuje na tuto boční stěnu 39 a proudění se tím přeruší a rozdělí se do prostoru další relaxační komory 37. Tím nastává relaxace ochranného plynu, redukce rychlosti proudění a přeměna energie proudění. Vzhledem k otvorům 36 větší proudový průřez v další relaxační komoře 37 dále redukuje rychlost proudění ochranného plynu.

Na obr. 4 je schématicky znázorněn výřez A z obr. 2. Spodní rozdělovač 31 obepíná pájecí vlnění 24 ze čtyř stran, přičemž každé rameno 40, 41, 42, 43 (obr. 2) tvoří relaxační komoru, u níž uspořádání otvorů 36 . 36 7 a 36' ' , zejména jejich odstup, počet otvorů 36 , 36' , 3_6' ' a jejich průřez jsou vytvořeny tak, že se po celém spodním rozdělovači 31 docílí homogenní rozdělení. Nehomogenity v rozdělení tlaku v první relaxační komoře 35 se vyrovnají pomocí rozmístění stanoveného počtu otvorů 36 . 36/, 36 ^x o stanovené velikosti. Relaxovaný ochranný plyn rozdělený na spodním rozdělovači 31 může opustit spodní rozdělovač 31 na spodní straně, to znamená na straně spodního rozdělovače 31 , odvrácené od vodivé desky, prostřednictvím drážkových výstupních ploch 44, 45 , umístěných po obou stranách první relaxační komory 3 5 . Výstupní plochy 44.

nejsou ve vztahu k proudovým kanálům 46., 47 další relaxační komory 37 zúženy.

Takto vytvořený vztlakový plynový polštář vytlačuje atmosféru obklopující rozdělovač 19., 31 plynu. Celá oblast nádrže 22 na pájku se zalije neoxidačním plynem, aniž nastává promíchání s okolní atmosférou.

• 9

9 9 9

9 · 9

9 9 9 9 *9 9 ·· 9

999 • 9 9 9

9 9 9

9 9 9

9 9 9 •9 99

Na obr. 5 je schématicky znázorněn horní rozdělovač 19 plynu umístěný nad plošnými součástkami. Horní rozdělovač 19 sestává z horní první relaxační komory 48 a alespoň jedné horní další relaxační komory 49. Zásobování horní první relaxační komory 48 nastává pomocí plynového zásobovacího vedení 50. které je připojeno k přívodu 33 plynu. Armatury umístěné v plynovém zásobovacím vedení 50 nejsou znázorněny a v následujícím také nejsou blíže popsány. Plynové zásobovací vedení 50 je vytvořeno jako trubkové nebo hadicové vedení. Mezi horní první relaxační komorou 4 8 a horní další relaxační komorou 49 je vytvořeno množství spojovacích otvorů 51 až 56, které spojují horní první relaxační komoru 48 s horní další relaxační komorou 49. Vstupující proud ochranného plynu se v horní první relaxační komoře 48 relaxuje. Tato horní první relaxační komora 48 má objem potřebný pro relaxaci. Vstupní otvor 57 je vytvořen a umístěn tak, že je ochranný plyn rozdělen po celé horní' první relaxační komoře .48. Spojovací otvory 51 až 56 vytvořené v horní první relaxační komoře 48 jsou vytvořeny ke vstupu 57 přívodu 33 plynu v podstatě v pravém úhlu, takže je ochranný plyn veden do horní další relaxační komory 49, respektive do horních dalších relaxačních komor 49, pod úhlem 90° ke směru poudění, respektive vstupu.

Při výstupu spojovacími otvory 51 až 56 horní první relaxační komory 48 je již v horní první relaxační komoře 48 redukovaný tlak PÍ > P2 ochranného plynu dále redukován, PÍ > P2 > P3. Spojovací otvory 51 až 56 jsou vytvořeny proti stěně 5 8 horní další relaxační komory 49, takže proud ochranného plynu vystupující ve svazku spojovacími otvory 51 až 56 vystupuje na tuto stěnu 58 a proud ochranného plynu se přeruší a rozdělí do prostoru horní druhé relaxační komory 49. Pomocí velkých spojovacích otvorů 51 až 56 se dále vyloučí vytvoření usměrněného proudění.

Horní další relaxační komora 49 má objem, který

- 10 • · · • * · * • · ···· • · · ·· · ·· ·*·· ·· ·· • ♦ · · · · • ··· · · · · • · · · · · · • · · · · » ·· »·· ·· ·· dovoluje redukci rychlosti proudění a tlaku P2 > P3. V horní další relaxační komoře 49 je ochranný plyn uklidněn a homogenně rozdělen.

Další výstupní plocha 59, vytvořená v podstatě kolmo ke spojovacím otvorům 51 až 56., která je umístěna pootočené o 90° ke směru proudění spojovacími otvory 51 až 56 horní první relaxační komory 48., slouží k výstupu plynu z horního rozdělovače 19 plynu. Drážková další výstupní plocha 59 je provedena po celé délce horního rozdělovače 19 plynu a vytváří vztlakový plynový polštář, který po výstupu z horního rozdělovače 19 plynu odpovídá rozměrům drážkové další výstupní plochy 59 a téměř se nemíchá s okolní atmosférou.

Podle změny objemu relaxační komory 4_8, 49 a šířky drážky se použije horní rozdělovač jako rozprašovací štěrbinová tryska 10., H, 14, 15 . 27, 28., 29, 30 pro plynové zástěny.

Při použití rozdělovačů 19., 31 se ochranný plyn, zejména dusík, přivádí rozdělovači 31 a 19 . Ochranný plyn proudí do první relaxační komory 35., relaxuje na tlak P2 a proudí otvory 36 do další relaxační komory 37 . S tlakem P3 proudí ochranný plyn ve směru povrchu pájky, získává přitom další redukci tlaku P4 a zaplaví oblast nádrže 22 na pájku a oblast pájecího vlnění 24.· Ochranný plyn se ohřívá teplou lázní pájky a stoupá. Horním rozdělovačem 19, umístěným nad plošnými součástmi na krytu 21 . proudí ochranný plyn ve směru k nádrži 22 na pájku. Tím se působí proti stoupajícímu vztlakovému plynovému polštáři dolů se šířícím vztlakovým plynovým polštářem, který dále znemožňuje cirkulaci. Přitom se oba vztlakové plynové polštáře smíchají a nastane vyrovnání teploty.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Pájecí zařízení k pájení plošných součástí s krytem (21), zakrývajícím alespoň jednu nádrž (22) na pájku pro dopravu plošných součástí a během jejich dopravy pro vstup do kontaktu s pájecím vlněním (24), a s rozdělovačem (19, 31) plynu ke vstupu a rozdělení neoxidujícího plynu v krytu (21), vyznačující se tím, že má alespoň jeden rozdělovač (19) plynu, umístěný nad, a alespoň jeden rozdělovač (31) plynu, umístěný pod rovinou definovanou dopravou plošných součástí, které jsou opatřeny výstupními plochami (44, 45 a 59), směřujícími k nádobě (22) pro pájku, pro homogenně rozdělené vztlakové plynové polštáře.
2. 2. Pájecí zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozdělovače (19, 31) plynu mají první relaxační komoru (35, 48), připojenou k přívodu (33) plynu, která je spojena pomocí alespoň jednoho otvoru (36, 51) s alespoň jednou další relaxační komorou (37, 49), ve které jsou vytvořeny výstupní plochy {44, 45, 59).
3. 3. Pájecí zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že otvory (36, 51 až 56) jsou vytvořeny kolmo k přívodnímu vedení (34), případně výstupnímu otvoru (57) přívodu (33) plynu.
4. 4. Pájecí zařízení podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že výstupní plochy (44, 45, 59) jsou vytvořeny kolmo nebo protilehle k otvorům (51 až 56).
5. 5. Pájecí zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že alespoň jeden horní rozdělovač (19) je vytvořen alespoň po délce nádrže (22) na pájku, viděno ve směru dopravy plošných součástí.

   ...3VZooo-4et©

   - 12 ·· · • * · • · · · * « »*»· ♦ • · A • · * • A • A • · • A ♦ A A A • * A • A A • * · * ♦ A • ·
6. 6. Pájecí zařízení podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že alespoň jeden spodní rozdělovač (31) obepíná alespoň pájecí vlnění (24).
7. 7. Pájecí zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že první relaxační komora (35 ) je umístěna v odstupu od další relaxační komory (37) a otvory (36) první relaxační komory (35) ústí do další relaxační komory (37) ve směru k plošným součástem.
8. 8. Pájecí zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že výstupní plocha (44, 45) další relaxační komory (37) je vytvořena na straně protilehlé k otvoru (36),
9. 9. Pájecí zařízení podle jednoho z nároků 6 až 8, vyznačující se tím, že další relaxační komora (37) je vytvořena ve tvaru písmene U a výstupní plocha (44, 45) je ohraničena na otevřené straně první relaxační komorou (35).
10. 10. Pájecí zařízení podle jednoho z nároků 6 až 9, vyznačující se tím, že výstupní plocha (44, 45) jednoho spodního rozdělovače (31) je umístěna nad nádrží (22) na pájku pro termické obrácení vztlakového plynového polštáře, vystupujícího z výstupní plochy (44, 45) ve směru na nádrž (22) na pájku, nad lázní pájky.