DE2252841C3 - Vorrichtung zum Überziehen von Substraten und zum Verlöten von bestückten gedruckten Schaltungen - Google Patents

Description

30

Aus der DT-PS 8 83 222 ist bereits eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art bekannt. Bei dieser ist rings um den wärmeisolierenden Behälter eine Induktionsspule vorgesehen. Fließt durch diese ein hochfrequenter Wechselstrom, so wird im Behälter ein wechselndes elektromagnetisches Feld erzeugt, das das in dem Behälter befindliche Metall zum Schmelzen bringt. Ist das Metall geschmolzen, so entsteht infolge der Wirbelströme eine aufwärts gerichtete Bewegung der Metallschmelze, durch die es zur Bildung eines paraboloidförmigen, den normalen Spiegel der Metallschmelze übersteigenden Walles kommt. Durch diesen Wall wird das zu überziehende Gut hindurchgezogen.

Da bei der bekannten Vorrichtung der Wall einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt hat und darüber hinaus über die Oberfläche der Metallschmelze wandert, eignet sich die bekannte Vorrichtung nur zum Überziehen von Gegenständen mit verhältnismäßig kleiner Quererstreckung, also beispielsweise von Drähten oder dünnen Rohren. Dagegen ist es nur unter Schwierigkeiten möglich und daher unwirtschaftlich, mit der bekannten Vorrichtung flächige Gegenstände, z. B. Platten, Bänder oder gedruckte Schaltungen, zu überziehen oder zu verlöten. Hierzu müßte der zu überziehende bzw. zu verlötende Gegenstand nicht nur in Längsrichtung, sondern auch in Querrichtung bewegt werden, was einen erheblichen zusätzlichen Zeitaufwand bedeuten würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Überziehen und zum Verlöten von Substraten anzugeben, mit der sowohl verhältnismäßig schmale Gegenstände, wie Rohre und Drähte, als auch verhältnismäßig breite Gegenstände, wie Bänder, Flachgut, Platten und gedruckte Schaltungen, wirtschaftlich mit Metall überzogen bzw. verlötet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die vom Patentanspruch 1 erfaßten Merkmale gelöst.

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kein paraboloidförmiger, also einen Kreisquerschnitt aufweisender Wall, sondern eine stehende Welle aus Metallschmelze mit horizontalem Rücken erzeugt wird, deren Längsabmessungen praktisch beliebig durch die Abmessungen der Vorrichtung bestimmt werden können (bei einer praktisch ausgeführten Vorrichtung beträgt die Rückenlänge der stehenden Welle etwa 300 mm), können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nur verhältnismäßig schmale, sondern auch flächige Gegenstände mit Metall überzogen bzw. verlötet werden. Dies ist bei der Herstellung gedruckter Schaltungen besonders interessant Auch ist es möglich, bei der Verarbeitung schmaler Gegenstände mehrere Gegenstände parallel zueinander durch die stehende Welle aus Metallschmelze zu ziehen.

Als weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zu nennen, daß die Metallschmelze eine verhältnismäßig kleine freie Oberfläche hat, so daß mit nur geringfügiger Schlackenbildung zu rechnen ist, daß sie eine geringe Leistung benötigt und mit normaler Netzfrequenz arbeitet, also direkt an ein vorhandenes Drehstromnetz angeschlossen werden kann, ohne daß eine zusätzliche Umformung notwendig wäre.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die hauptsächlich das Nachfüllen von Metall betrifft, ist Gegenstand des Unteranspruches 2.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfühiungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische, aufgeschnittene Ansicht einer in Betrieb befindlichen Vorrichtung zum Überziehen bzw. Verlöten;

F i g. 2 den Querschnitt Il-II der F i g. 1 und 4;

F i g. 3 den Querschnitt I1I-III der F i g. 1 und 4 und

F i g. 4 die Draufsicht auf die Vorrichtung von oben.

Vom Gehäuse 2 der Vorrichtung ist ein aus nichtmagnetischem Stahl bestehender, mit einer Wärmeisolierung 4a versehener Behälter 4 umschlossen. Ein angrenzend daran angeordneter laminierter Eisenkern 6 mit einer dreiphasigen Wicklung 6a bildet zusammen mit einer ferromagnetischen, massiven Abdeckung, die aus im folgenden noch zu beschreibenden Platten besteht, eine Induktionswärmepumpe. Die Temperatur im Behälter 4 wird mittels eines elektrischen Heizelements 10 aufrechterhalten, das durch einen Temperaturfühler 12 gesteuert wird. An der Außenseite des Gehäuses 2 ist ein Steuerkasten 14 vorgesehen, zu dem die Anschlüsse zur Wicklung 6a, zum Heizelement 10 und zum Temperaturfühler 12 sowie zum Netz verlaufen. Im Steuerkasten 14 befinden sich weiter ein Temperaturregler und eine Einrichtung zur Steuerung des Pumpenduirchsatzes und -drucks.

Die feirrogimagnetische Abdeckung besteht aus Begrenzungsplatten 16a und 16c (Fig.2), an die in Querrichtung zwei Begrenzungsplatten 16ö und 16fl angrenzen. Die Begrenzungsplatten 16a bis KW bilden zusammen einen Betriebskanal 16. Zwei weitere ferrogmagnetische Platten 18a und 18ö(Fig. 2,4) bilden einen neben dem Betriebskanal 16 angeordneten Hilfskanal 18, dessen dritte Wand an der Begrenzungsplatte 16c gebildet wird. Mit Hilfe einer weiteren Trennwand 20 wird der obere Spiegel der Metallschmelze in einem Betriebsgefäß 26 bestimmt. Die Trennwand 20 und die Behälterwand 4 begrenzer schließlich ein Hilfsgefäß 28, das zum Nachfüllen des

Metalls dient. Hilfskanal 18 und Hilfsgefäß 28 sind an ihrem unteren Ende über eine öffnung 22 miteinander verbunden.

Im Betrieb hebt die zur Erhitzung und Aufrechterhaltung der Temperatur der Metallschmelze beitragende !nduktionswärmepumpe das flüssige Metall im Betriebskanal 16 bis auf eine oberhalb des oberen Randes des Beiriebskanais 16 liegende Höhe c, die oberhalb des Metallspiegels b im Hilfskanal 18 und im Betriebsgefäß liegt. Die den Betriebskanai 16 verlassende Schmelze bildet oberhalb seines Randes eine Welle W mit horizontaler Rückenlinie (Fig.3) und fließt in das Betriebsgefäß 26 zurück (in F i g. 2 bezeichnet die unmittelbar unterhalb der horizontalen Linie c gezeigte durchgezogene Linie den oberen Rand der Begrenzungsplatte 166). Die Höhe der Welle kann mit Hilfe des durch die Wicklung 6a fließenden Stromes eingestellt werden. Das Werkstück, z. B. eine Platte P, wird über die Welle W geführt und so mit Metall überzogen bzw. verlötet.

In der Welle können zusätzlich Materialschwingungen im Bereich von 50 bis 300 Hz erzeugt werden, durch die der Wellenverlauf nicht gestört wird, durch die aber die Benetzung an den Berührungsstellen zwischen dem zu überziehenden Material und der Metallschmelze verbessert wird.

Die Induktionswärmepumpe liefert ferner aus dem Hilfsgefäß 28 durch die öffnung 22 Metallschmelze in den Hilfskanal 18 und aus diesem über den oberen Rand der Trennwand 18/> Metallschmelze in das Betriebsgefäß 26, so daß stets verbrauchte Metallschmelze nachgeliefert wird. Aus dem Betriebsgefäß 26 fließt überschüssige Schmelze über den oberen Rand der Trennwand 20 in das Hilfsgefäß 28 zurück, in dem der Metallspiegel a entsprechend dem Metallverbrauch ständig absinkt Nach einem größeren Absinken des Spiegels im Hilfsgefäß 28 wird wieder Metall nachgefüllt.

Entstehende Schlacke wird in das Hilfsgefäß 28 zurückgeleitet, aus dem sie nicht mehr in den Kreislauf gelangen kann, da sie ein geringeres spezifisches Gewicht hat als die Metallschmelze. Die Vorrichtung arbeitet daher selbstreinigend. Die Schlacke kann auf einfache Weise von der Oberfläche des Metalls im Hilfsgefäß 28 abgezogen werden. Abgesehen davon ist aber wegen der verhältnismäßig kleinen freien Oberfläche der Vorrichtung die Möglichkeit der Entstehung von Schlacke auf ein Minimum abgesenkt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Überziehen von Substraten, insbesondere von Drähten, Platten und mit gedruckten Bahnen versehenen Platten, mit einem Metall, S insbesondere mit Zinn, Blei, Zink oder Lot, sowie zum Verlöten von bestückten gedruckten Schaltungen, mit einem wärrneisolierenden Behälter für die Metallschmelze, in dem die Schmelze elektromagnetisch beheizt und unter Wallbildung des Schmelzbadspiegeis bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einem Betriebskanal (16) und einem Betriebsgefäß (26) besteht, denen einseitig außerhalb des Betriebskanals und -gefässes liegend eine elektrodynamische oder Induktionswärmepumpe (6, 6a) zugeordnet ist, die die Metallschmelze über die Trennwand (16ö) zwischen Betriebskanal und -gefäß unter Ausbildung einer stehenden Welle (W) mit horizontalem Rücken hebt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfskanal (18) neben dem Betriebskanal (16) vorgesehen ist, daß neben dem Hilfskanal ein Hilfsgefäß (28) zum Nachfüllen von Metall angeordnet ist, und daß Hilfskanal und -gefäß an ihrem unteren Ende über eine Öffnung (22) miteinander verbunden sind.