JP2005042191A - 錫ベースの鉛フリー半田および錫鉛ベース半田に於ける鉄、ニッケル等の銅共晶体による除去精錬 - Google Patents

Abstract

【課題】 当社従来の技術における錫ベース鉛フリー半田および錫鉛ベース半田のリサイクル精錬に於いては、鉄、ニッケル等の除去精錬は設備が大きく、工程も多く、また、リサイクル精錬にあたる担当者の熟練も要求されるので、より簡単な技術が望まれていた。
【解決手段】 当社従来の低温域における半田リサイクル精錬から、高温域で銅添加による銅と鉄、ニッケル等を結びつける事により、溶解融点の高い各共晶体を発生させ、再度融点近くまで温度を下げる事により、鉄、ニッケル等を分離除去する。

Description

本発明は、例えば錫、鉛半田の錫６３％鉛３７％の組成を共晶半田と言うが、この組成が錫、鉛半田の中で最も低融点で有り、合金状態が均一で安定している。この様な金属合金状態を共晶体と呼んでいるが、多くの金属にこの様な関係が成り立つ。今回は銅と鉄、ニッケル等の間で半田より高融点の共晶体を作り、取り除く精錬方法ですが、当社の技術の中には反対に、高融点物質の中から低融点共晶体を取り出して精錬する場合もありますので、これらの技術を共晶体精錬と呼ぶ事が出来ると思います。従来の鉛、錫半田リサイクル精錬における当社開発の同様の低温処理技術を逆の観点から、鉛フリー半田、または一般的な錫、鉛半田に適量の銅を溶融添加し、高温域において、銅と鉄、ニッケル等との高融点共晶体を生成凝固させる事により、半田の溶融状態から分離除去した。

当社従来の技術では、除去装置が大掛かりになり、リサイクル精錬に於ける所要時間も長く掛って、また人手も多くかかった。

そこで簡単な設備で片手間に行なえる当技術の有利性を考慮して、開発した。

従来の技術では工程が多く、リサイクルにおける精錬コストが掛り過ぎるし、作業に当たっては、従業員の熟練度も重要な作業要素であった。

上記の問題点を解決する為に、逆転発想から、当社の従来技術であった錫、鉛半田の鉄、ニッケル等の除去技術を簡素化し、鉛フリー半田精錬にも適合させた。

本発明は環境問題による半田材料の鉛を含む半田から、鉛を使わない鉛フリー半田への移行に沿って開発された新しい技術です。この技術により不要成分が除去されるので、リサイクルした、半田材料の用途が大きくひろがります。

本発明は、精錬素材を溶解赤熱させ、銅を添加して、不純物として溶け込んだ鉄、それに特殊成分として含まれる、ニッケル等を除去して、成分の減少を図り、多用途素材に仕上げる作業です。

精錬素材を溶解赤熱し、銅を必要量添加する。成分として銅を含む鉛フリー半田も有るが、含む銅分が少ないので、多くは添加を必要とする。添加量は鉄、ニッケル等の量に比例するが、それらの量に関わらず一定の量、銅の添加が必要である。

良く攪拌し、赤熱状態から自然冷却すると、温度が下がり溶融金属表面に銅と鉄、ニッケル等の共晶体が析出してくる。その際比重の軽い亜鉛、アルミニューム等の金属、それに非金属、酸化物等も共晶体に介在する形で析出する。

融点近くなり、共晶体が金属表面に、板状析出した段階でそれらを掬い上げる。

残存銅分が多いので、銅分を除去するが、銅の残存を売却先が希望する場合は当社の低温流下炉で不必要銅分を除去する。

銅の完全な除去が要求される場合は、以前から普遍的に行なわれている半田の脱銅技術を使い、硫黄で銅分を完全に除去する。

鋳型に流し込み成型、製品とする。

共晶体精錬は精錬に於いて、多くの利用可能性が見込まれる。

多くの金属に於いて共晶体生成技術が進んで行けば、新合金が開発される可能性がある。

Claims (5)

1. 鉛フリー半田および鉛入り半田の精錬に於ける不要物質除去の為の銅分添加。
2. 鉛フリー半田および鉛入り半田に含ませた銅分と鉄、ニッケル等との高融点共晶体の生成析出法。
3. 半田精錬（鉛フリー半田を含む）に於ける鉄、ニッケル等と銅との析出共晶体と半田残存溶融物との溶解温度差を利用した除去。
4. 共晶体精錬において不純物として介在する比重の半田より軽い亜鉛、アルミニューム、非金属、金属酸化物等の除去。
5. 共晶体生成技術による精錬。