DE102013020096B4 - Method and device for drying items to be electroplated - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Trocknung von Galvanisiergut (1), das sich in einem Trocknungsbehälter (2) einer Tauchbadanlage mit einem Freiraum (3) an der Vorderseite des Galvanisiergutes (1) und einem Freiraum (4) an der Rückseite des Galvanisiergutes (1), befindet, wobei das Galvanisiergut (1) an der Vorderseite und an der Rückseite unterschiedlichen und gegenseitig wechselnden Strömungsgeschwindigkeiten und Drücken von Trocknungsluft (7) in den Freiräumen (3, 4) ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknungsbehälter mittels eines Deckels geschlossen ist, wobei entweder an der Vorderseite des Galvanisiergutes im zugehörigen Freiraum (3) ein Überdruck und gleichzeitig an der Rückseite des Galvanisiergutes im zugehörigen Freiraum (4) ein Unterdruck vorliegt oder an der Vorderseite des Galvanisiergutes im zugehörigen Freiraum (3) ein Unterdruck und gleichzeitig an der Rückseite des Galvanisiergutes im zugehörigen Freiraum (4) ein Überdruck vorliegt. Method for drying electroplating material (1), which is located in a drying container (2) of an immersion bath system with a free space (3) on the front side of the electroplated material (1) and a free space (4) on the back of the electroplated material (1), wherein the electroplating material (1) is exposed to different and mutually changing flow speeds and pressures of drying air (7) in the free spaces (3, 4) on the front and on the rear, characterized in that the drying container is closed by means of a lid, with either there is an overpressure on the front of the items to be electroplated in the associated free space (3) and, at the same time, there is a negative pressure on the back of the items to be electroplated in the associated free space (4) or a negative pressure on the front of the items to be electroplated in the associated free space (3) and at the same time on the back of the items to be electroplated there is an overpressure in the associated free space (4).
Description
Die Erfindung betrifft das Trocknen von Galvanisiergut, das in einer Galvanisieranlage behandelt wurde. Vor dem Trocknen wird das Galvanisiergut gründlich mit Spülwasser gespült. Dieses Wasser benetzt nach dem Spülen alle Oberflächenbereiche des Gutes. Im Trockner muss die gesamte Feuchtigkeit vom Galvanisiergut vollständig entfernt werden. Andernfalls besteht die Gefahr von Korrosionen, die zu einem Ausschuß des Gutes führen können. Insbesondere bei Hohlräumen und Löchern stellt das Trocknungsverfahren eine besondere Herausforderung dar, wenn es qualitativ hochwertig und zugleich wirtschaftlich erfolgen soll.The invention relates to the drying of items to be electroplated that have been treated in an electroplating plant. Before drying, the items to be electroplated are rinsed thoroughly with rinsing water. This water wets all surface areas of the goods after rinsing. All moisture must be completely removed from the items to be electroplated in the dryer. Otherwise there is a risk of corrosion which can lead to the product being rejected. In the case of cavities and holes in particular, the drying process poses a particular challenge if it is to be of high quality and at the same time economical.
Das vollständige Trocknen erfolgt in der Regel mit Warmluft und einer entsprechend langen Trocknungszeit. Dies ist jedoch unbefriedigend wegen des großen Bedarfs an Energie und Zeit. Deshalb wird in der Druckschrift
Nicht zuletzt ist der technische Aufwand für einen derartigen Trockner mit bewegten Konstruktionselementen sehr groß. In der Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, einen wirtschaftlich zu betreibenden Trockner in nasschemischen Anlagen, insbesondere von Galvanisieranlagen für Leiterplatten zu beschreiben, der geeignet ist, nicht nur die Oberflächen von Galvanisiergut, sondern auch Durchgangslöcher und Sacklöcher mit großem Aspect Ratio, z. B. 1:20, zeitlich schnell und qualitativ hochwertig, d. h. vollständig zu trocknen.The object of the invention is to describe an economically viable dryer in wet chemical systems, in particular of electroplating systems for printed circuit boards, which is suitable for not only the surfaces of the material to be electroplated, but also through holes and blind holes with a large aspect ratio, e.g. B. 1:20, quickly and of high quality, d. H. to dry completely.
Gelöst wird die Aufgabe durch das Verfahren nach Patentanspruch 1 und durch die Vorrichtung nach Patentanspruch 4.The object is achieved by the method according to
Die Erfindung sieht bei Tauchbadanlagen einen Trocknungsbehälter vor, der nach dem Einbringen eines Warenträgers, an dem das zu trocknende Galvanisiergut direkt oder an mindestens einem Galvanisiergestell befestigt ist, mittels eines Deckels geschlossen werden kann. Dadurch können im Trocknungsbehälter erfindungsgemäß unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten bzw. Volumenströme sowie statische und dynamische Drücke der Trocknungsluft realisiert werden. Das eingebrachte Galvanisiergut teilt annähernd dicht den Trocknungsbehälter in zwei Teile. An der Vorderseite und Rückseite des Galvanisiergutes besteht ein Freiraum, der von der jeweiligen Behälterwand oder Trennwand begrenzt wird. Nach dem Einbringen des Galvanisiergutes wird in die beiden Freiräume Trocknungsluft eingeleitet. Sie strömt beidseitig entlang des Galvanisiergutes. An einer Seite, z. B. der Vorderseite des Gutes, verläßt der Luftstrom den Freiraum nach dem Vorbeiströmen am Galvanisiergut. In den gegenüber liegenden Freiraum wird weniger Trocknungsluft eingeleitet. Der Ausgang dieses Freiraumes ist zu diesem Zeitpunkt geschlossen. Daher bildet sich in diesem Freiraum ein weitgehend statischer Überdruck aus, der sich nur durch die Durchgangslöcher des Galvanisiergutes und durch einige Leckagen ausgleichen kann. Wegen der schnell strömenden Trocknungsluft an der, in diesem Falle, Vorderseite, entsteht dagegen nach Venturi ein Unterdruck. Somit strömt die gestaute Trocknungsluft der Rückseite durch die Durchgangslöcher zur Vorderseite. Sie treibt dadurch die in den Durchgangslöchern befindliche Flüssigkeit aus. Eine aus den Durchgangslöchern ausgetriebene Flüssigkeit besagt nicht, dass deren Oberflächen auch vollkommen trocken sind. Der endgültige Trocknungsprozess muss fortgesetzt werden. Dieses Nachtrocknen ist besonders dann wirkungsvoll, wenn das Trocknen abwechselnd von beiden Seiten, d. h. von der Vorderseite und von der Rückseite des Galvanisiergutes erfolgt. Hierzu werden mittels gesteuerter Stellelemente an den beiden Seiten abwechselnd die oben beschriebenen unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten bzw. Volumenströme und damit die statischen und dynamischen Drücke der Trocknungsluft realisiert. Die wechselnden Phasen der Zyklen werden in Abhängigkeit vom Galvanisiergut und dessen Durchgangslöcher programmgesteuert oder fest eingestellt.In the case of immersion bath systems, the invention provides a drying container which can be closed by means of a lid after the introduction of a goods carrier to which the items to be dried are attached directly or to at least one galvanizing rack. In this way, according to the invention, different flow speeds or volume flows as well as static and dynamic pressures of the drying air can be realized in the drying container. The material to be electroplated divides the drying container almost tightly into two parts. There is a free space on the front and back of the items to be electroplated, which is limited by the respective container wall or partition. After the material to be electroplated has been introduced, drying air is introduced into the two free spaces. It flows along both sides of the material to be electroplated. On one side, e.g. B. the front of the item, the air flow leaves the free space after flowing past the electroplating item. Less drying air is introduced into the open space opposite. The exit of this free space is closed at this point in time. Therefore, a largely static overpressure develops in this free space, which can only be compensated for through the through holes in the material to be electroplated and through some leakages. Because of the fast-flowing drying air on the front, in this case, a negative pressure arises after Venturi. Thus, the accumulated drying air on the rear side flows through the through holes to the front side. It thereby drives out the liquid in the through-holes. A liquid expelled from the through-holes does not mean that their surfaces are completely dry. The final drying process must continue. This post-drying is particularly effective when the drying alternates from both sides, i. H. takes place from the front and from the back of the items to be electroplated. For this purpose, the different flow speeds or volume flows described above and thus the static and dynamic pressures of the drying air are alternately implemented by means of controlled adjusting elements on the two sides. The changing phases of the cycles are programmed or permanently set depending on the material to be electroplated and its through-holes.
Durch die jeweils unterschiedlichen Drücke an den beiden Seiten des bevorzugt flachen Galvanisiergutes, wie z. B. Leiterplatten, ist es erforderlich, dass ein zu großes Ausbiegen des Gutes vermieden wird. Dies erfolgt durch eine besonders stabile Befestigung des Galvanisiergutes an dem Galvanogestell. In der Regel sind jedoch Güter mit Durchgangslöchern dick und daher sehr stabil, die ein großes Aspect Ratio aufweisen, z. B. AR = 1:20. Sie weichen auch bei erheblichen beidseitigen Druckunterschieden wenig aus. Dagegen haben dünne Leiterplatten oder Leiterfolien in der Regel Durchgangslöcher mit kleinem Aspect Ratio. In diesem Falle sind nur kleine Druckunterschiede an den beiden Seiten des Galvanisiergutes erforderlich, um restliches Spülwasser aus den Durchgangslöchern auszutreiben und diese weiter zu trocknen.Due to the different pressures on the two sides of the preferably flat material to be electroplated, such as. B. printed circuit boards, it is necessary that excessive bending of the goods is avoided. This is done by a particularly stable attachment of the items to be electroplated to the electroplating frame. As a rule, however, goods with through holes are thick and therefore very stable, which have a large aspect ratio, e.g. B. AR = 1:20. Even if there are significant differences in pressure on both sides, they give way little. In contrast, thin circuit boards or conductor foils usually have through holes with a small aspect ratio. In this case, only small pressure differences are required on the two sides of the items to be electroplated to remove the remaining rinse water to drive out of the through holes and to dry them further.
Der Trocknungsprozess wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von getrockneter Luft als Trocknungsluft zeitlich wesentlich beschleunigt. Überraschend hat sich herausgestellt, daß im Vergleich von üblicherweise verwendeter warmer Umluft die getrocknete Luft einen wesentlichen Beitrag zur Energieeinsparung leistet. Ein handelsüblicher Luftentfeuchter, Kondensationstrockner und dergleichen erfordert zwar deutlich höhere Investitionskosten im Vergleich zur Warmluft, sie amortisieren sich durch die Energieeinsparung jedoch schon in ca. drei Jahren. Weil die Lebensdauer einer Galvanoanlage ca. 20 Jahre beträgt, ist die Erfindung auch ökonomisch und ökologisch sehr nützlich.According to the invention, the drying process is significantly accelerated in terms of time by using dried air as drying air. Surprisingly, it has been found that, in comparison with the warm circulating air that is usually used, the dried air makes a significant contribution to saving energy. A commercially available dehumidifier, condensation dryer and the like require significantly higher investment costs compared to warm air, but they pay for themselves in about three years due to the energy savings. Because the service life of an electroplating system is approx. 20 years, the invention is also very useful economically and ecologically.
Die Erfindung wird an Hand der schematischen und nur teilweise maßstäblichen
Das Galvanisiergut
Die Trocknungsluft
Durch den Luftausleitungskanal
Oberhalb der Freiräume
Die Bezugszeichen
Das Bezugszeichen
Das Schalten und Drosseln der Stellelemente
Wechsel
Zu beachten ist, daß bevorzugt zu Beginn des Trocknungsprozesses eine längere Phasenzeit eingestellt wird, bevor ein erster Seitenwechsel der Volumenströme erfolgt. Zur Nachtrocknung können dann die Zyklen mit beidseitig gleichen Phasenzeiten eingestellt werden.It should be noted that a longer phase time is preferably set at the beginning of the drying process before the volume flows are changed for the first time. For subsequent drying, the cycles can then be set with the same phase times on both sides.
Die beidseitigen Oberflächen des Gutes einschließlich vorhandener Sacklöcher werden in jedem Fall getrocknet, noch bevor die Durchgangslöcher völlig trocken sind.The two-sided surfaces of the goods, including any blind holes, are always dried before the through holes are completely dry.
Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf das Trocknen von Leiterplatten in Galvanisieranlagen. Auch zum Trocknen von anderem Gut, das in nasschemischen Anlagen behandelt wurde, ist sie anwendbar.The invention is not limited to the drying of printed circuit boards in electroplating systems. It can also be used for drying other goods that have been treated in wet chemical plants.
Ein Feuchtesensor, der im Luftausleitungskanal
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- GalvanisiergutElectroplated items
- 22
- TrocknungsbehälterDrying container
- 33
- Freiraum VorderseiteFree space front
- 44th
- Freiraum RückseiteFree space on the back
- 55
- WarenträgerProduct carrier
- 66th
- Deckelcover
- 77th
- TrocknungsluftDrying air
- 88th
- Stellelement VorderseiteFront control element
- 99
- Stellelement RückseiteRear adjustment element
- 1010
- Stellelement VorderseiteFront control element
- 1111
- Stellelement RückseiteRear adjustment element
- 1212
- Lufteinleitungskanal, RohreAir inlet duct, pipes
- 1313
- LuftausleitungskanalAir discharge duct
- 1414th
- FixierungFixation
- 1515th
-
maßstäbliches Durchgangsloch mit AR
1 :20true-to-scale through hole with AR1 : 20 - 1616
- DurchgangslochThrough hole
- 1717th
- Düsenstock VorderseiteNozzle block front
- 1818th
- Düsenstock RückseiteBack of nozzle assembly
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