DD273228A1

DD273228A1 - METHOD AND APPARATUS FOR METAL RECOVERY OF METAL-CASTED LAYER PLATE DEVICES

Info

Publication number: DD273228A1
Application number: DD26176084A
Authority: DD
Inventors: Albrecht Haase; Frank Haase; Wolfgang Schael; Stephan Zepnik
Original assignee: Beimler Lokomotivbau
Priority date: 1984-04-09
Filing date: 1984-04-09
Publication date: 1989-11-08

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Metallrueckgewinnung von metallkaschierten Schichtstoffplattenabfaellen, insbesondere kupferkaschierter Besaeumstreifen, die beim Zuschnitt der handelsueblichen Tafeln des Basismaterials fuer Leiterplatten anfallen. Die erfindungsgemaesse Loesung soll es ermoeglichen, die Metallrueckgewinnung mit moeglichst geringem Aufwand an Energie, Arbeitsaufwand und Material durchzufuehren und dabei gleichzeitig die Umweltbelastung durch Schadstoffe zu reduzieren. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Metallrueckgewinnung von metallkaschierten Schichtstoffplattenabfaellen zu schaffen, das es gestattet, die zwischen Metallschicht und Schichtstoffplattenoberflaeche bestehende Bindung durch flaechenfoermig oertliche Erwaermung zu trennen und den geloesten Metallstreifen der Metallrueckgewinnung zuzufuehren. Das wird dadurch realisiert, dass die Abfallstreifen in eine Vorrichtung mit beheizbaren Halterungen gespannt werden, deren Spannbackenpaare unterschiedlich gepolt sind. Durch bei Stromdurchgang flaechenfoermig erfolgende Erwaermung der Metallschicht wird der Klebeverbund geloest, so dass mit Hilfe mechanischer und anderer Hilfsmittel eine voellige Trennung erfolgen kann. Das abgetrennte Metall und die Schichtstoffstreifen koennen anschliessend der Wiederverwertung zugefuehrt werden.Method and device for metal recovery of metal-clad laminated board waste, in particular copper-clad surface strip, which are produced when cutting the commercial boards of the base material for printed circuit boards. The solution according to the invention should make it possible to carry out the metal recovery with as little effort as possible in terms of energy, labor and material while at the same time reducing the environmental impact of pollutants. The invention has for its object to provide a method and apparatus for Metallrueckgewinnung of metal-laminated plate wastes, which makes it possible to separate existing between metal layer and Laminplattenoberflächeflaeche binding by flächchenfoermig local warming and zuzufuehren the geloesten metal strip of Metallrueckgewinnung. This is realized by the fact that the waste strips are clamped in a device with heatable holders whose pairs of clamping jaws are poled differently. When the current passes through the surface of the metal layer, the adhesive bond is dissolved, so that a complete separation can take place with the help of mechanical and other aids. The separated metal and the laminate strips can then be recycled.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Verfahren und Vorrichtung zur Metallrückgewinnung von metallkaschierten Schichtstoffplattenabfällen, insbesondere kupferkaschierter Besäumstreifen, die beim Zuschnitt der handelsüblichen Tafeln des Basismaterials für Leiterplatten anfallen.Method and apparatus for metal recovery of metal-clad laminated board waste, in particular copper-clad trimming strips, which occur during the cutting of the commercial boards of the base material for printed circuit boards.

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, daß aus metallkaschierten Schichtstoffplattenabfällen, die beim Besäumen dieser Platten zu formatiertem Material anfallen, sowie aus metallkaschierten Schichtstoffplatten und Leiterplatten, die mit solchen Mängeln behaftet sind, daß eine Weiterverarbeitung nicht möglich ist, mittels chemischer Verfahren Metall durch Anwendung eines Ätzmittels zurückgewonnen werden kann.It is known that metal-clad laminated board waste resulting from the trimming of these boards into formatted material, as well as metal-clad laminated boards and printed circuit boards having such defects that further processing is not possible, can be recovered by chemical etching of metal using an etchant can.

In Abhängigkeit vom eingesetzten Ätzmittel erfolgt die Metallrückgewinnung aus der Ätzlösung in Form eines metalloxidhaltigen Konzentrats, das unter Wärmeeinwirkung nach Auswaschen und Auflösen in H2SO2 als Metallieferant dient. Bei diesem Verfahren fallen verhältnismäßig viele giftige Schadstoffe απ, die in zusätzlichen Prozeßschritten abgebaut werden müssen. Die beim Ätzen entstehenden sauren bzw. alkalischen Dämpfe sind mittels Spülwasser zu reinigen. Konzentrate, die bei Verwendung alkalischer Ätzlösungen anfallen, sind mit Hilfe von Formaldehyd zu reinigen. Dabei werden Metallhydroxide ausgefäilt, die nur auf Sonderdeponien gelagert werden können. Das Spülwasser unterliegt ebenfalls der Entgiftung. Aus cyanid- und chromhaltigen sowie sauren und basischen Abwässern sind durch chemische Reaktionen die giftigen in ungiftige Bestandteile umzuwandeln, die dann ebenfalls auf Sonderdeponien einzulagern sind. Chemische Verfahren sind sehr arbeits-, material- und energieintensiv. Neben dem Ätzvorgang, dem eigentlichen Prozeß der Metallrückgewinnung, nimmt die Schadstoffbeseitigung einen breiten Raum ein. Dabei ist eine Umweltbelastung nicht vermeidbar. Es ist weiterhin bekannt, daß aus o. a. Materialien mittels thermischer Verfahren durch Verbrennen der nichtmetallischen Substanzen eine Metallrückgewinnung möglich ist. Bei dem Verbrennungsvorgang bilden sich so* /ohl gasförmige als auch feste Stoffe. Die festen Rückstände enthalten Metall und Metalloxide, wobei das Metall durch Aufschlußverfahren teilweise wieder einer Verwendung zugeführt werden kann. Gasförmige und leicht flüchtige Bestandteile werden in die Atmosohäre abgeführt. Da dieses Gemisch teilweise giftige Substanzen, z. B. Brom und Bromwasserstoff, enthält, ist eine Umweltbelastung nicht zu vermeiden bzw. die giftigen Stoffe sind durch Filter und Reinigungssysteme zu entfernen.Depending on the etchant used, the metal recovery from the etching solution takes place in the form of a metal oxide-containing concentrate, which serves as a metal source under heat after washing and dissolving in H2SO2. In this process, relatively many toxic pollutants fall απ, which must be reduced in additional process steps. The resulting during etching acidic or alkaline vapors are to be cleaned with rinse water. Concentrates obtained when using alkaline etching solutions should be cleaned with the aid of formaldehyde. In this case, metal hydroxides are precipitated, which can be stored only on special landfills. The rinse water is also subject to detoxification. From cyanide- and chromium-containing as well as acidic and basic wastewater, chemical reactions must transform the toxic into non-toxic components, which are then also to be stored in special landfills. Chemical processes are very labor, material and energy intensive. In addition to the etching process, the actual process of metal recovery, pollutant removal takes a wide space. An environmental impact is unavoidable. It is also known that from o. A. Materials by thermal processes by burning the non-metallic substances a metal recovery is possible. During the combustion process gaseous as well as solid substances are formed. The solid residues contain metal and metal oxides, whereby the metal can be partially recycled by pulping. Gaseous and volatile components are discharged into the atmosphere. Since this mixture partially toxic substances, eg. As bromine and hydrogen bromide, an environmental impact is unavoidable or the toxic substances are removed by filters and cleaning systems.

Thermische Verfahren sind sehr energieintensiv bei einem relativ geringem Anteil an wiederverwertbarem Metall. Die Beseitigung von Schadstoffen, die zu einer Umweltbelastung führen können, ist sehr aufwendig. Außerdem ist es bekannt, daß aus o. a. Materialien mittels mechanischer Verfahren durch Abtragen der Metallschicht mit Hilfe von Schneidwerkzeugen (Fräser, Zerspaner, u.a.) eine Metallrückgewinnung möglich ist. Die zur Metallrückgewinnung bestimmten Materialien entsprechenderThermal processes are very energy intensive with a relatively small amount of recyclable metal. The elimination of pollutants that can lead to environmental pollution is very expensive. It is also known that from o. A. Materials by mechanical methods by removing the metal layer by means of cutting tools (milling cutters, chipper, etc.) a metal recovery is possible. The materials intended for metal recovery corresponding

Abmessung werden in einem Werkstückhalter befestigt, und anschließend wird durch ein Schneidwerkzeug die Metallschicht abgetragen. Durch nachfolgende Sedimentationsverfahren wird ein Material gebildet, daß sich durch hohen Metallgehalt auszeichnet. Die Vorbereitung der zur Rückgewinnung vorgesehenen Stoffe ist sehr arbeitsaufwendig. Aufgrund des teilweise anorganischen Charakters (Glas) der nichtmetallischen Bestandteile der Schichtstoffe ist dieses Verfahren durch einen hohen Verschleiß an Schneidwerkzeugen gekennzeichnet. Da eine Voraussetzung für gute Haftung zwischen Schichtstoff und aufkaschiertem Material u. a. beidseitiges kegelförmiges Eindringen („Druckknopfeffekt") bedingt, ist eine Einstellung der optima! abzutragenden Schichtdicke und damit eine effektive Metallrückgewinnung äußerst kompliziert.Dimension are fixed in a workpiece holder, and then the metal layer is removed by a cutting tool. By subsequent sedimentation a material is formed that is characterized by high metal content. The preparation of the materials intended for recovery is very labor-intensive. Due to the partially inorganic character (glass) of the non-metallic constituents of the laminates, this method is characterized by a high wear on cutting tools. As a prerequisite for good adhesion between laminate and laminated material u. a. On both sides conical penetration ("push button effect") conditionally, a setting of the optima! Ablated layer thickness and thus an effective metal recovery is extremely complicated.

Object of the invention

Die erfiiidungsgemäße Lösung soll es ermöglichen, die Metallrückgewinnung mit möglichst geringem Aufwand an Energie, Arbeitsaufwand und Material durchzuführen und dabei gleichzeitig die während des Arbeitsprozesses entstehenden Schadstoffe zu reduzieren, um die Belastung der Umwelt zu verringern.The erfiiidungsgemäße solution should make it possible to carry out the metal recovery with the least possible effort on energy, labor and material, while reducing the resulting during the work process pollutants to reduce the burden on the environment.

Explanation of the essence of the invention The invention is based on the object, a method and the required apparatus for metal recycling of

metallkaschierten Schichtstoffplattenabfällen zu schaffen, das es gestattet, die zwischen Metallschicht undto create metal-clad laminated board waste, which allows the between metal layer and

Schichstoffplattenoberfläche existing bond by spatially localized heating to separate and the dissolved Metal strip of metal recovery feed. The features of the invention are that the metal-laminated laminate plate waste at their ends in a Holder are clamped to this holder, a voltage is applied, the current on the metal layer up to their Warming acts while at the same time an alternating bending stress in the horizontal direction, then

außerdem eine schroffe Abkühlung der Metallschicht durchgeführt wird und daß die teilweise abgelöste Metallschichtanschließend mit bekannten mechanischen Mitteln völlig abgelöst werden kann.In addition, a rapid cooling of the metal layer is carried out and that the partially detached metal layer can then be completely detached by known mechanical means.

It is advantageous to heat the metal foil to a temperature of 250 ... 35O ⁰ C. The features of the principle of the device for carrying out the method are that jt two parallel-guided, in

vertikaler und horizontaler Richtung beweglich ausgeführt, Spannbacken an einem nicht näher dargestellten Maschinenständerangeordnet sind, daß beide Spannbackenpaare als Elektroden dienen und ein unterschiedliches Potential besitzen und daß sichzwischen den Spannbacken Druckbügel befinden, außerdem horizontal und vertikal bewegbare, parallelgeführte Spannzangensowie Luft- bzw. Wasserduschen, und daß weiterhin seitlich verschiebbare Trennmesser vorhanden sind.vertically and horizontally movable, clamping jaws are arranged on a machine frame, not shown, that both pair of jaws serve as electrodes and have a different potential and that are located between the jaws pressure bracket, also horizontally and vertically movable, parallel guided collets and air or water showers, and that further laterally displaceable separating knife are present.

The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. embodiment In the accompanying drawing show Fig. 1: a view of the principle of the device in the feed state Fig. 2: a view according to Fig. 1 in the state of detachment with the required additional equipment.

Die metallkaschierten Schichtstoffplattenabfälle 1 werden so in die Vorrichtung belegt, daß sie mit den Halterung 2 festgespannt werden. Danach fließt Strom über die Elektroden 3 und die Metallschicht 4 zu dem anderen Pol der Spannungsquelle 5. Die Metallschicht 4 erwärmt sich so stark, daß der Molekülverband, die zwischen der Metallschicht 4 und dem zum Schichtstoffplattenabfallstreifen 2 gehörenden Grundmaterial befindliche thermogehärtete Kleberschicht, gelöst wird. Durch das wechselseitige Aufsetzen Gor Druckbügel 6 und die Aufnahme eines Strompulsbetriebes werden in dem Moment, wo sich die Metallschicht 4 vom Schichtstoffplattenabfall 1 löst, die Luft- oder Wasserdüsen 7 und die Spannzangen 8 in Tätigkeit gesetzt und ein Druckbügelpaar in dem Moment geöffnet, wenn sich das auf dieser Seite des Druckbügelpaares befindliche Trennmesser 9 nach außen bewegt.The metal-laminated laminate plate waste 1 are placed in the device so that they are tightened with the holder 2. Thereafter, current flows via the electrodes 3 and the metal layer 4 to the other pole of the voltage source 5. The metal layer 4 heats up so much that the molecular structure, between the metal layer 4 and the material belonging to the laminate plate waste strip 2 base thermoset adhesive layer is dissolved. Due to the mutual placement Gor pressure bar 6 and the inclusion of a current pulse operation, the air or water nozzles 7 and the collets 8 are set in the moment where the metal layer 4 dissolves the laminate plate waste 1 in action and opened a pair of pressure arms in the moment when located on this side of the pressure bar pair separating blade 9 moves outward.

Da die thermohärtbare Kleberschicht auch an der Stelle, wo sich die beheizten Halterungen 2 auf den Schichtstoffabfallstreifen 1 aufsetzen, thermisch geschwächt wurde, kann das Trennmesser 9 die Metallschicht 4 auch an dieser Stelle leicht lösen. Je nach Dicke der vorhandenen Metallschicht 4 ist es zweckmäßig, die Spannweite des Druckbügels 6 verstellbar auszuführen, um die Stromverteilung und damit die Erwärmung in der abzulösenden Metallschicht 4 optimal zu gestalten. Auch hat es sich als zweckmäßig erwiesen, beide, auf einer Seite eines beheizten Halterungspaares 2 befindlichen Trannmessers 9 gleichzeitig in Tätigkeit zu setzen. Nach dem Lösungsvorgang der Metallschicht 4 wird diese, die von den Spannzangen 8 im Laufe des Prozesses erfaßt und gehalten wurde, vom Schichtstoffabfallstreifen 1 abgezogen und in einGn Auffangbehälter abgelegt.Since the thermosetting adhesive layer was also thermally weakened at the point where the heated holders 2 touch the laminate waste strip 1, the separating knife 9 can easily detach the metal layer 4 at this point. Depending on the thickness of the existing metal layer 4, it is expedient to perform the span of the pressure arm 6 adjustable to optimally shape the current distribution and thus the heating in the metal layer 4 to be detached. Also, it has proved to be convenient to set both, located on one side of a heated pair of brackets 2 Trannmessers 9 in action at the same time. After the dissolution process of the metal layer 4, this, which was detected and held by the collets 8 in the course of the process, is withdrawn from the laminate waste strip 1 and placed in a GN container.

Claims

-1- 273 228 Invention proposals:

1. A method for metal recovery of metal-clad laminated board waste, in particular copper-clad trimming strips incurred in the cutting of the commercial panels of the base material for printed circuit boards, characterized in that the metal-coated laminated waste strips (1) are clamped at their ends in a heatable holder (2), to this A voltage is applied, the current on the metal layer (4) until it is heated, while at the same time an alternating bending stress in the horizontal direction, then also a rapid cooling of the metal layer (4) is performed, and in that the partially detached metal layer ( 4) then with known mechanical. Funds is completely replaced.

2. A method for metal recovery of metal-clad laminates waste according to item 1, characterized in that the metal foil is heated to a temperature of 250 ... 350 ⁰ C.

3. Apparatus for carrying out the method according to item 1 and 2, characterized in that two parallel-guided, horizontally movable supports (2) are arranged in bin machine stand not shown in detail, that both heatable holders (2) as electrodes (3 ) and have a different potential and that between the brackets (2) pressure bar (6) are located, also horizontally and vertically movable, parallel guided collets (8) and air or water showers (7), and in that laterally displaceable separating knife ( 9) are present.

4. Apparatus for carrying out the method according to item 1, 2, 3, characterized in that the pressure straps (6) required for carrying out the bending stress are made electrically conductive, in order to control the flow of current in the metal layer (4) of the middle zone of the laminate slab waste (1). divide so that even the edges heat up evenly.