JP3435115B2 - Solder dross recycling system - Google Patents
Solder dross recycling systemInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
にはんだ付けを行う噴流式のはんだ付け装置のはんだ槽
から発生するはんだドロス(酸化カス)を、再び利用で
きるはんだに再生するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電気製品には必ずと言っていいほどプリ
ント配線基板が内蔵されており、電気・電子機器メーカ
ーでは、大量のプリント配線基板に流れ作業ではんだ付
けを行うはんだ実装ラインを保有している。はんだ付け
工程は、一般に噴流式のはんだ付け装置によって行われ
ており、これは加熱した浴槽の中にはんだを融かして蓄
えておいて、この浴槽内に設けたノズルからはんだを噴
き上げて、上方のコンベアを通過するプリント配線基板
にはんだを付着するものである。
【0003】ところで、上記の噴流式はんだ付け装置で
は、はんだ槽の液面が泡立った状態となり、はんだが酸
化して固まったはんだドロスがかなり大量に発生する。
はんだドロスは溶融はんだの液面近くを浮遊するが、こ
れを放っておくと装置の故障やはんだ付けの品質の低下
につながるので、専属の係りのものが傍について随時掬
い取っている。発生するはんだドロスの量は、はんだ槽
の数と大きさによっても異なるが、1時間で約1キログ
ラムといった量である。回収したはんだドロスは、専門
の処理業者に安い値段で引き取ってもらっている。はん
だドロスは、精練処理して再度利用できるはんだを作り
出すことが可能であるが、どの程度が再利用されている
かは定かでは無く、そのまま処分されているものも少な
くないと予想される。
【0004】はんだ実装ラインを保有する電気・電子メ
ーカーにしてみれば、使用するはんだの何割かをはんだ
ドロスとして無駄にしているわけで、これを処理業者に
ただ同然に売り渡すことを止め、なんとか自社で再利用
できないかと考えている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】すでにこれまでにもは
んだドロスから利用可能なはんだを再生する装置は開発
されている。それらは、特開平10−163617号公
報に示されているように、はんだドロスに還元剤を添加
したものを300℃程度に加熱して溶かし、撹拌棒で撹
拌しながらはんだとカスに分離し、金網等でカスをこし
取って再生はんだを得るものであった。しかし、こうし
た装置によるはんだの回収率は50%からせいぜい70
%に止まり、カスが金網を通過して少しは再生はんだに
残ってしまうものであった。
【0006】本発明は、以上に述べたような実情に鑑
み、はんだドロスから純度の高い再生はんだを高い回収
率で得ることができ、尚且つ自動運転が可能なはんだド
ロスの再生装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のはんだドロスの
再生装置は、はんだドロスを800℃前後に加熱する溶
解炉と、液状となったはんだを溶解炉から取り込んで型
に流し込み、はんだの塊を形作る成形部と、真空ポンプ
と、前記溶解炉から発生するガスを吸引・清浄化して大
気中に放出する排気手段とを備え、前記溶解炉は内部に
仕切り壁を立設して投入室と回収室とに仕切り、炉の底
面に接する溝孔で両者を連通させてあり、成形部には密
閉した成形室が構成してあり、回収室と成形室とに連通
して吸引パイプを備え、吸引パイプ一端の取り込み口を
回収室内の溝孔より僅かに高い位置に設けてあり、真空
ポンプが成形室内の空気を吸引することで、はんだが吸
引パイプを通じて回収室から成形室に導入されるように
したことを特徴とする。
【0008】はんだドロスを溶解炉の投入室に投入し、
炉を800℃前後にまで加熱すると、はんだドロスに含
まれるはんだ分は残らず溶け出して液状となり、カスの
方は燃えて灰となり、さらさらの粉末状となって液状の
はんだの上に浮き、はんだとカスとが上下の層に分れ、
完全に分離した状態となる。仕切り壁で仕切った回収室
内にはカスが侵入できないので、取り込み口からはんだ
のみを容易に回収することができる。はんだの液面が、
投入室と回収室をつないでいる溝孔より下に下がると、
回収室にカスが侵入する恐れがあるが、はんだの取り込
み口を溝孔より僅かに高い位置としたことで、回収室に
カスが流入する前にはんだの回収を止めてしまい、カス
を全く取り込むことがなく、しかもはんだを無駄なく回
収できる。
【0009】また本発明のはんだ再生装置は、回収室内
の液状のはんだを、真空ポンプの力を利用してストロー
で吸うようにして吸い上げてから成形部に流し込むよう
にしたので、炉の温度が所定の温度に達したことを温度
センサーによって検知し、これを受けて真空ポンプを起
動してはんだの取り込みを自動的に開始させることがで
き、はんだの液面が取り込み口より下がった時点で空気
を吸い込んで真空が破壊されるので、圧力センサーによ
ってこれを検知して自動的にはんだの取り込みを終了さ
せることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明によるはんだドロスの再生
装置は、図1から図3に示すように四角い本体フレーム
10の内部に電気式の溶解炉1を備え、溶解炉1の上面
は蝶番11で連結した上蓋12で塞がれている。溶解炉
1は、上面が開放した円筒形のもので、本体フレーム1
0内の煉瓦でできた断熱材13aの中央部をくり抜いた
穴の中に、着脱可能な状態でマウントされている。溶解
炉1の周りにはニクロム線のヒーター14が埋め込んで
あり、また溶融炉1と断熱材13aの隙間には温度セン
サー15を設置してある。
【0011】溶解炉1の内部は、図2や図3に示すよう
に内周壁に沿って仕切り壁4を立設し、炉内をはんだド
ロスの投入室5とはんだの回収室6とに仕切ってある。
仕切り壁4の下端と溶解炉1の底面との間には僅かな隙
間を設けて溝孔7が形成してあり、この溝孔7で投入室
5と回収室6とが連通している。回収室6内には、溶け
たはんだを吸い込むための吸引パイプ16が差し込んで
あり、その先端である取り込み口8は前記の溝孔7より
僅かに高い位置に止めてある。吸引パイプ16のもう一
方の先端は、溶解炉1と断熱材13aを貫通して本体フ
レーム10の下部に設けた成形部2にまで垂下させてあ
る。成形部2は前方の壁が取出し蓋17で塞がれた密閉
された部屋である成形室18と、取り込んだ液状のはん
だをインゴットに成形するための成形トレー19とから
成る。
【0012】本体フレーム10の上面には、蝶番11を
介して上蓋12が載置してある。上蓋12の下部にも断
熱材13bを備え、溶解炉1を密閉している。上蓋12
内部には溶解炉1で発生したガスを外部に導くための排
気管20が埋め込まれており、該排気管20は溶解炉1
と本体フレーム10の外壁に設けたフィルター21とを
繋いでいる。フィルター21の出口には排気ファン22
を備え、これによって溶解炉1内のガスを吸引してフィ
ルター21を通して清浄化した後、煙突23から強制的
に排出する。
【0013】本体フレーム10の溶解炉1から右側に張
り出したスペースには、前述のフィルター21等の排気
手段3の他に、真空ポンプ9を備える。真空ポンプ9は
以前に述べた成形室18の空気を吸い込んで成形室18
内を真空に近い状態とするものであり、そうすることで
溶解炉1の回収室6に溜まった液状のはんだを吸引パイ
プ16で吸い上げ、成形トレー19に流し込むように作
用する。真空ポンプ9と成形室18とのエアー配管の途
中には圧力センサー24を備えており、成形室18内の
気圧を検出している。この排気手段3や真空ポンプ9等
が設置してあるスペースにはカバー25が被せられる。
カバー25の上面には運転をスタートさせるスイッチや
進捗状況を表示するグラフィックパネル26と、運転プ
ログラムを記憶し、ヒーターや真空ポンプ等を機能させ
る制御部を備えている。
【0014】以上が本装置の概要であり、続いて本装置
の動作の流れを図4のフローチャートに沿って説明す
る。まず、上蓋12を開けて溶解炉1の投入室5にはん
だドロスを投入して上蓋12を閉じる。グラフィックパ
ネル26上のスタートスイッチを押すとヒーター14が
通電して溶解炉1が加熱され、同時に排気ファン22も
回転する。溶解炉1が800℃前後まで加熱されると図
5(イ)に示すように、はんだドロスに含まれるはんだ
27がすべて溶け出して炉の下の方に溜まり、カス28
は灰になってはんだ27の上に浮き分離した状態とな
る。この時回収室6内には、はんだ27のみが流入して
いる。温度センサー15が計測する溶解炉周辺の温度か
ら、この状態を検出してヒーター14の通電を止めると
同時に、真空ポンプ9を起動し成形室18の気圧を下げ
ていくと、回収室6のはんだ27は吸引パイプ16によ
って吸い上げられ、成形トレー19に流し込まれる。は
んだ27の取り込みが進み、はんだ27の液面が図5
(ロ)に示すように、取り込み口8より下に下がると吸
引パイプ16には空気が流入するので成形室18の真空
状態は一気に破壊され、これを圧力センサー24が検出
して真空ポンプ9を停止する。あとははんだが固まるの
を待って取出し蓋17を開放し、成形トレー19を引き
出せば、はんだのインゴットが得られる。
【0015】以上の工程を経て得られるはんだのインゴ
ットは、カスをほとんど含まないものとなり、そのまま
噴流式のはんだ付け装置に使用できることを確認してい
る。はんだドロスに含まれるはんだの回収率も、85〜
95%を超える極めて高い値となる。
【0016】
【発明の効果】本発明によるはんだドロスの再生装置
は、溶解炉の中ではんだドロスに含まれるはんだ分を残
らず溶かし出し、カスを灰の状態にして液状となったは
んだの上に浮かせて分離することと、溶解炉の内部を仕
切り壁によって投入室と回収室に仕切り、炉の底面に接
する溝孔で両者を連通すると共に、はんだの取り込み口
を回収室内の溝孔より僅かに高い位置に設けたことによ
り、はんだドロスから再利用可能な純度の高いはんだを
最大限に取り出すことが可能である。噴流式のはんだ付
け装置を保有する電気・電子機器メーカーにしてみれ
ば、購入するはんだの内、はんだドロスとして無駄にし
ていた分を、自社で再利用することができ、はんだの購
入量を大幅に削減できる。
【0017】また本発明のはんだドロスの再生装置は、
吸引ポンプの吸引力を利用してはんだの取り込みを行う
ので、はんだドロスを投入してスタートさせれば、あと
は放っておいても機械が自動的にはんだの塊に成形して
くれるので、作業者が溶けたはんだに触れることはな
く、安全で利便性に優れたものとなる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solder dross (oxidized scum) generated from a solder bath of a jet type soldering apparatus for soldering a printed wiring board. The present invention relates to an apparatus for regenerating usable solder. 2. Description of the Related Art Printed circuit boards are almost always built in electric products, and electric and electronic equipment manufacturers often use a solder mounting line for soldering a large number of printed circuit boards in a work flow. Have. The soldering process is generally performed by a jet-type soldering apparatus, which melts and stores the solder in a heated bath, and blows up the solder from a nozzle provided in the bath, Solder is attached to a printed wiring board passing through an upper conveyor. [0003] In the above-mentioned jet type soldering apparatus, the liquid level of the solder bath is in a foamy state, and the solder is oxidized and solidified, and a considerable amount of solder dross is generated.
The solder dross floats near the liquid level of the molten solder, but if left unchecked, this will lead to equipment failure and lower soldering quality. The amount of generated solder dross varies depending on the number and size of the solder bath, but is about 1 kilogram per hour. The collected solder dross has been picked up by a specialized processor at a low price. Solder dross can be refined to produce reusable solder, but it is not clear how much is reused, and it is expected that many will be discarded as is. [0004] If an electric or electronic maker owns a solder mounting line, some of the solder used is wasted as a solder dross. We think that we can reuse in. [0005] Devices for recycling available solder from solder dross have already been developed. As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-163617, solder dross obtained by adding a reducing agent to a solder dross is heated to about 300 ° C. and melted, and separated into solder and scum while stirring with a stirring rod. The scrap was scraped off with a wire mesh or the like to obtain a regenerated solder. However, the recovery rate of the solder by such an apparatus is from 50% to 70% at most.
%, And the scum passes through the wire mesh and a little remains on the reclaimed solder. [0006] The present invention has been made in view of the circumstances as described above, it can be obtained at a high recovery rate with high reproduction solder purity from solder dross, besides solder that can be automatically operated de
It is intended to provide a loss reproducing device . [0007] A solder dross regenerating apparatus according to the present invention comprises a melting furnace for heating the solder dross to about 800 ° C , and taking in the liquid solder from the melting furnace. Molding part that pours into the mold with a mold and forms a lump of solder, and a vacuum pump
And exhaust means for sucking and purifying gas generated from the melting furnace and discharging the gas into the atmosphere, and the melting furnace is provided with a partition wall therein to partition an input chamber and a recovery chamber, and Yes and communicated thereto at groove hole in contact with the bottom surface, close to the molding section
A closed molding chamber is configured and communicates with the collection chamber and molding chamber
Equipped with a suction pipe, and the intake port at one end of the suction pipe
Slightly higher than the slot in the recovery chamber, vacuum
The pump sucks the air inside the molding chamber, and the solder sucks.
So that it can be introduced from the collection chamber into the molding chamber through a draw pipe
It is characterized by having done . [0008] The solder dross is charged into the charging chamber of the melting furnace,
When the furnace is heated to about 800 ° C., all the solder contained in the solder dross melts out and turns into a liquid, and the scum burns and turns into ash. Solder and residue are separated into upper and lower layers,
It will be completely separated. Since no scum can enter the recovery chamber partitioned by the partition wall, only the solder can be easily recovered from the inlet. The liquid level of the solder is
If you go below the slot connecting the input chamber and the recovery chamber,
Scraps may enter the collection chamber, but by setting the solder inlet slightly higher than the slot, the collection of solder is stopped before the solder flows into the collection chamber. there is no write Mukoto, yet without waste turn the solder
I can get it . [0009] Solder reproducing apparatus of the present invention, the solder liquid collection chamber. Thus flow into the molding portion from the sucked up so as to suck a straw by the power of the vacuum pump, the temperature of the furnace The temperature sensor detects that the specified temperature has been reached, and in response to this, the vacuum pump can be started to automatically start taking in the solder.When the liquid level of the solder falls below the inlet, air Since the vacuum is broken by sucking in, the pressure sensor can detect this and automatically terminate the taking in of the solder. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the apparatus for regenerating solder dross according to the present invention includes an electric melting furnace 1 inside a rectangular main body frame 10, and the upper surface of the melting furnace 1 is closed by an upper lid 12 connected by a hinge 11. Is peeling. The melting furnace 1 has a cylindrical shape with an open upper surface.
It is removably mounted in a hole formed by hollowing out a central portion of a heat insulating material 13a made of a brick in the area 0. A nichrome wire heater 14 is embedded around the melting furnace 1, and a temperature sensor 15 is installed in a gap between the melting furnace 1 and the heat insulating material 13a. As shown in FIGS. 2 and 3, a partition wall 4 is erected along the inner peripheral wall of the melting furnace 1 to partition the furnace into a solder dross charging chamber 5 and a solder collecting chamber 6. It is.
A slot 7 is formed with a slight gap between the lower end of the partition wall 4 and the bottom of the melting furnace 1, and the input chamber 5 and the recovery chamber 6 communicate with each other through the slot 7. A suction pipe 16 for sucking in the melted solder is inserted into the collection chamber 6, and the intake port 8, which is the tip thereof, is stopped at a position slightly higher than the above-mentioned slot 7. The other end of the suction pipe 16 penetrates through the melting furnace 1 and the heat insulating material 13a and hangs down to the forming part 2 provided at the lower part of the main body frame 10. The forming section 2 includes a forming chamber 18 which is a closed chamber whose front wall is closed by a take-out lid 17, and a forming tray 19 for forming the taken-in liquid solder into an ingot. An upper lid 12 is mounted on a top surface of the main body frame 10 via a hinge 11. A heat insulating material 13b is also provided below the upper lid 12, and the melting furnace 1 is sealed. Upper lid 12
An exhaust pipe 20 for guiding the gas generated in the melting furnace 1 to the outside is embedded therein.
And a filter 21 provided on the outer wall of the main body frame 10. An exhaust fan 22 is provided at the outlet of the filter 21.
After the gas in the melting furnace 1 is suctioned and cleaned through the filter 21, the gas is forcibly discharged from the chimney 23. A vacuum pump 9 is provided in the space of the main body frame 10 extending rightward from the melting furnace 1 in addition to the exhaust means 3 such as the above-described filter 21. The vacuum pump 9 sucks the air in the molding chamber 18 described above and
The inside is brought into a state close to a vacuum, so that the liquid solder accumulated in the recovery chamber 6 of the melting furnace 1 is sucked up by the suction pipe 16 and acts to flow into the forming tray 19. A pressure sensor 24 is provided in the middle of the air pipe between the vacuum pump 9 and the molding chamber 18 to detect the air pressure in the molding chamber 18. A cover 25 covers the space where the exhaust unit 3 and the vacuum pump 9 are installed.
On the upper surface of the cover 25, there are provided a switch for starting the operation and a graphic panel 26 for displaying the progress, and a control unit for storing an operation program and for operating a heater, a vacuum pump and the like. The above is the outline of the present apparatus. Next, the flow of the operation of the present apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the upper lid 12 is opened, a solder dross is charged into the charging chamber 5 of the melting furnace 1, and the upper lid 12 is closed. When the start switch on the graphic panel 26 is pressed, the heater 14 is energized to heat the melting furnace 1, and at the same time, the exhaust fan 22 rotates. When the melting furnace 1 is heated to about 800 ° C., as shown in FIG. 5A, all the solder 27 contained in the solder dross melts out and accumulates at the lower part of the furnace, and the waste 28
Becomes ash and floats on the solder 27 and becomes separated. At this time, only the solder 27 flows into the collection chamber 6. When this condition is detected from the temperature around the melting furnace measured by the temperature sensor 15 and the energization of the heater 14 is stopped, the vacuum pump 9 is started and the pressure of the molding chamber 18 is reduced, and the solder in the collection chamber 6 is reduced. 27 is sucked up by the suction pipe 16 and poured into the forming tray 19. As the incorporation of the solder 27 progresses, the liquid level of the solder 27 becomes as shown in FIG.
As shown in (b), when the pressure goes down below the intake port 8, air flows into the suction pipe 16, so that the vacuum state of the molding chamber 18 is broken at a stretch, and this is detected by the pressure sensor 24 and the vacuum pump 9 is operated. Stop. Then, after the solder has hardened, the take-out lid 17 is opened, and the forming tray 19 is pulled out to obtain a solder ingot. It has been confirmed that the solder ingot obtained through the above steps contains almost no scum and can be used as it is in a jet-type soldering apparatus. The recovery rate of the solder contained in the solder dross is also 85-
It is an extremely high value exceeding 95%. The solder dross regenerating apparatus according to the present invention melts all of the solder contained in the solder dross in the melting furnace, turns the scum into an ash state, and turns the solder into a liquid state. And separate the inside of the melting furnace.
Partitioned into a charging chamber and a collecting chamber by a cut wall, and connected to the bottom of the furnace.
The two holes communicate with each other, and the solder inlet
Is located slightly higher than the slot in the collection chamber.
Thus, it is possible to extract the reusable high-purity solder from the solder dross to the maximum. If you are a manufacturer of electrical and electronic equipment that has a jet-type soldering device, you can reuse the waste of the purchased solder that has been wasted as a solder dross in-house, greatly increasing the amount of solder purchased. Can be reduced. [0017] The apparatus for regenerating solder dross according to the present invention comprises:
Takes in solder using suction power of suction pump
So, if you start by putting in the solder dross, the machine will automatically form a lump of solder even if you leave it off, so workers will not touch the melted solder, it is safe and convenient It will be excellent in property.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるはんだドロスの再生装置の実施形
態を示す正面図である。
【図2】図1におけるA−A断面図である。
【図3】図1に示したはんだドロスの再生装置で、上蓋
を開放した状態の上面図である。
【図4】本発明によるはんだドロスの再生装置のおおま
かな動作の流れを示すフローチャートである。
【図5】(イ)(ロ)溶解炉の内部を示す縦断面図であ
って、はんだの取り込みを開始する時の状態と、はんだ
の取り込みを終了する時の状態を示す。
【符号の説明】
1 溶解炉
2 成形部
3 排気手段
4 仕切り壁
5 投入室
6 回収室
7 溝孔
8 取り込み口
9 真空ポンプBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a solder dross reproducing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 3 is a top view of the solder dross reproducing apparatus shown in FIG. 1 with an upper lid opened. FIG. 4 is a flowchart showing a general operation flow of the solder dross reproducing apparatus according to the present invention. 5 (a) and (b) are longitudinal sectional views showing the inside of a melting furnace, showing a state at the time of starting soldering and a state at the time of finishing soldering. [Description of Signs] 1 Melting furnace 2 Molding section 3 Exhaust means 4 Partition wall 5 Input chamber 6 Recovery chamber 7 Slot 8 Inlet 9 Vacuum pump
Claims (1)
溶解炉(1)と、液状となったはんだを溶解炉から取り
込んで型に流し込み、はんだの塊を形作る成形部(2)
と、真空ポンプ(9)と、前記溶解炉(1)から発生す
るガスを吸引・清浄化して大気中に放出する排気手段
(3)とを備え、前記溶解炉(1)は内部に仕切り壁
(4)を立設して投入室(5)と回収室(6)とに仕切
り、炉の底面に接する溝孔(7)で両者を連通させてあ
り、成形部(2)には密閉した成形室(18)が構成し
てあり、回収室(6)と成形室(18)とに連通して吸
引パイプ(16)を備え、吸引パイプ一端の取り込み口
(8)を回収室(6)内の溝孔(7)より僅かに高い位
置に設けてあり、真空ポンプ(9)が成形室(18)内
の空気を吸引することで、はんだが吸引パイプ(16)
を通じて回収室(6)から成形室(18)に導入される
ようにしたことを特徴とするはんだドロスの再生装置。(57) [Claims] [Claim 1] A melting furnace (1) for heating a solder dross to about 800 ° C. , and a solder in a liquid state is taken from the melting furnace and poured into a mold, and is then soldered. (2) to form a lump
, A vacuum pump (9), and exhaust means (3) for sucking and purifying gas generated from the melting furnace (1) and discharging the gas into the atmosphere, wherein the melting furnace (1) has a partition wall therein. (4) is erected and partitioned into a charging chamber (5) and a collecting chamber (6), and both are communicated with each other by a slot (7) in contact with the bottom of the furnace, and the molding part (2) is sealed. The molding chamber (18) comprises
And is connected to the collection chamber (6) and the molding chamber (18).
Equipped with a drawing pipe (16) and an intake port at one end of the suction pipe
(8) is slightly higher than the slot (7) in the collection chamber (6).
The vacuum pump (9) is installed in the molding chamber (18).
By sucking the air of the solder, the solder becomes the suction pipe (16)
Through the collection chamber (6) to the molding chamber (18)
A solder dross recycling apparatus characterized in that:
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