JP3733362B2

JP3733362B2 - はんだ回収方法及びはんだ回収装置

Info

Publication number: JP3733362B2
Application number: JP2003337457A
Authority: JP
Inventors: 隆二岩▼崎▲; 清岡田; 敏明井上; 厚志石金
Original assignee: 和晃技研株式会社
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2023-09-29
Also published as: JP2005105312A

Description

本発明は、はんだを含んだドロス塊からはんだを回収する方法及びその装置に関するものである。

はんだ付け作業を行なうと、ドロスが発生する。ドロスは、はんだを溶融したときに、はんだが酸素と反応して生成される酸素化合物や、空気と反応して生成される窒素化合物である。ドロスに還元処理を施すと、はんだに再生できる。しかし、ドロスの還元処理には高価な還元装置が必要なため、はんだ使用業者がドロスの還元処理を行なうことは稀である。多くのはんだ使用業者は、はんだ付け作業の際に生じたドロス塊を回収し、所定量のドロス塊が貯まる度に、産業廃棄物としてはんだ再生業者に処分を委託している。

ところが、ドロス塊にはドロスのみならず使用可能なはんだも含まれている。従来から、ドロス塊に含まれるはんだを回収して有効利用することが行なわれている。特開２０００−１９２１５８号公報には、ドロス塊からはんだを回収する代表的な方法が開示されている。以下、従来のはんだ回収方法について、図１（Ａ）乃至（Ｃ）を参照して説明する。

従来のはんだ回収方法は、まず、図１（Ａ）の如く、加熱炉１にドロス塊２，２，…を収容して加熱する。ドロス塊２，２，…が溶融すると、同図（Ｂ）の如く、はんだ３とドロス４に分離する。次に、同図（Ｃ）の如く、加熱炉１の下部から純度の高い底層のはんだ３を抜き出す。従来は、以上の工程によりドロス塊２，２，…からはんだ３を回収している。しかし、従来のはんだ回収方法では、同図（Ｃ）の如く、加熱炉１で溶融したはんだ３とドロス４の混合層、即ち低純度のはんだ３を加熱炉１内に残すため、ドロス塊２，２，…から全てのはんだ３を回収できない。はんだ３のコストを低減させるため、ドロス塊２，２，…からのはんだ３の回収率の向上が要望されている。

特に、鉛を含まないはんだ、いわゆる鉛フリーはんだは、ドロス塊からの回収率の向上が強く望まれている。鉛フリーはんだは、はんだに含まれる鉛によって生じる環境汚染を防止するために開発されたもので、鉛を含むはんだに比べて、単価が高い。しかも、ドロスの発生量が多く、その３〜４割程度がドロス塊になる。従来のはんだ回収方法によりドロス塊２，２，…から鉛フリーはんだ３を回収する場合、ドロス４の含有量が多いために、加熱炉１で溶融した鉛フリーはんだ３とドロス４の混合層が増加し、高純度のはんだ３を少量しか回収できないという問題がある。

特開２０００−１９２１５８号公報

本発明は、斯かる実情に鑑み創案されたものであって、その目的は、はんだ付け作業の際に生じたドロス塊からのはんだの回収率を向上することにある。

本発明のはんだ回収方法は、はんだを含んだドロス塊を加熱炉に収容して加熱し、溶融したはんだの表面でドロスを灰状化させる加熱工程と、溶融状態のはんだと共に灰状のドロスを篩いにかける第１の篩い工程と、篩い落とされて滴状又は線状になったはんだを冷却して固化させると共に灰状のドロスを冷却して粉状にする冷却工程と、固化した滴状又は線状のはんだ及び粉状のドロスを篩い分ける第２の篩い工程とを含むことを特徴としている。

はんだ付け作業の際に生じたドロス塊を加熱炉に収容して加熱すると、ドロス塊に含まれるはんだが溶融する。さらに加熱を続行すると、ドロス塊に含まれるドロスその他の不純物が酸化して溶融したはんだの表面でさらさらの灰状になる。溶融状態のはんだは、灰状のドロスと共に篩いにかけると、滴状又は線状になって落下する。他方、灰状のドロスはさらさらの状態のまま落下する。滴状又は線状のはんだ及び灰状のドロスを液冷又は空冷によって冷却すると、滴状又は線状のはんだは、第１の篩い工程で使用した篩いの目よりも大きな塊になって固化し、灰状のドロスは、前記篩いの目よりも小さな粉状のまま冷却される。以上の工程で、はんだを含むドロス塊が、はんだを含まない粉状のドロスと、ドロスよりも大きな滴状又は線状のはんだに分離される。これらを再度篩いにかけると、粉状のドロスは篩い落とされ、滴状又は線状のはんだが篩いに残る。

さらに、本発明の回収方法により得られた高純度のはんだに対して、再度、上記の各工程又は従来の回収工程（図１（Ａ）乃至（Ｃ）に示す工程）を繰り返すと、より高純度のはんだが得られる。

なお、加熱炉内でドロス塊を溶融すると共にドロスを灰状化させた段階で、底層のはんだは、純度が高くなっているので、加熱炉の下部から抜き取って回収することも可能である。この場合、第１の篩い工程以降の工程は、ドロスが混合して低純度になっている表層のはんだ及び灰状のドロスに対して行なう。

また、上記のはんだ回収方法を使用したはんだ回収装置としては、はんだを含んだドロス塊を溶融し、溶融したはんだの表面でドロスが灰状になるまで加熱する加熱炉と、前記加熱炉から供給された溶融状態のはんだ及び灰状のドロスを篩い落とす第１の篩い手段と、前記第１の篩い手段によって篩い落とされて滴状又は線状になったはんだを冷却して固化させると共に灰状のドロスを冷却して粉状にする冷却手段と、前記冷却手段によって固化した滴状又は線状のはんだ及び粉状のドロスを篩い分ける第２の篩い手段とを備えたものが挙げられる。なお、第１及び第２の篩い手段は、別々の部材に限らず、同一の部材であっても構わない。

本発明のはんだ回収方法及びその装置によれば、従前の方法と比較してはんだの回収率を向上できる。

以下、図面を参照しつつ本発明のはんだ回収方法及びその装置について説明する。

図１（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明のはんだ回収方法を例示するフロー図である。同図（Ａ）及び（Ｂ）に示す加熱工程は、加熱炉１にドロス塊２，２，…を収容して加熱する工程である。加熱温度は、はんだの融点より高い温度（概ね２００〜２８０℃程度）である。ドロス塊２，２，…が溶融してから、さらに加熱を続行すると、同図（Ｂ）の如く、溶融したはんだ３の層と、ドロス４その他の不純物（以下、単にドロス４という。）が燃焼してさらさらの灰状になった層に分離する。加熱炉１内の底層のはんだ３は、純度が高いので、同図（Ｃ）の如く、加熱炉１の下部から抜き取って回収する。

図１（Ｄ）の如く、加熱炉１に残った溶融状態のはんだ３及び灰状のドロス４を有孔柄杓５ですくい取る。有孔柄杓５は、直径１．５ｍｍ程度の孔５ａ，５ａ，…を複数設けた柄杓である。

図１（Ｅ）は、第１の篩い工程及び冷却工程を示している。第１の篩い工程は、有孔柄杓５を冷却槽６の上方（概ね５０〜６０ｃｍ程度上方）で振って、溶融状態のはんだ３及び灰状のドロス４を篩い落とす工程である。冷却槽６には、冷却液として水７を貯留してある。篩い落とされたはんだ３は、有孔柄杓５の孔５ａ．５ａ，…よりも大きな滴状又は線状（概ね３〜５ｍｍ程度）になって落下する。他方、灰状のドロス４は、さらさらの状態のまま落下する。冷却工程は、滴状又は線状のはんだ３及び灰状のドロス４を冷却槽６内に滴下させて、瞬時に冷却固化する工程である。これにより、冷却槽６内には、はんだ３を含まない粉状のドロス４と、粉状のドロス４よりも大きな滴状又は線状のはんだ３が固化した状態で貯まる。

図１（Ｆ）に示す第２の篩い工程は、冷却槽６内の滴状又は線状のはんだ３及び粉状のドロス４を有孔柄杓５ですくい取って篩い分ける工程である。有孔柄杓５を振ると、はんだ３を含まない粉状のドロス４が篩い落とされ、高純度の滴状又は線状のはんだ３が有孔柄杓５に残る。

以上の図１（Ａ）乃至（Ｆ）に示す各工程を経て、はんだ付け作業の際に生じたドロス塊２，２，…から純度の高いはんだ３が回収される。なお、上記の図１（Ｃ）で得られた底層のはんだ３や図１（Ｆ）で得られた滴状又は線状のはんだ３に対して、上記の図１（Ａ）乃至（Ｆ）の各工程又は上記の図１（Ａ）乃至（Ｃ）の各工程を施すと、さらに高純度のはんだ３が得られる。

次に、図２を参照しつつ本発明のはんだ回収方法を使用したはんだ回収装置の実施形態について説明する。

図２は、本発明のはんだ回収装置を例示する概略図である。このはんだ回収装置は、加熱炉１の下方に、電動篩い器５’を配設したものである。電動篩い器５’は、上部に第１及び第２の篩い手段として機能する篩い５ａ’を設置してある。篩い５ａ’には、所定孔径のメッシュ５ｂ’を張設してある。また、電動篩い器５’は、冷却手段としての下部容器６’を有し、この下部容器６’に冷却液として水７を貯留してある。図中、８は、篩い５ａ’を振動させるための振動発生部である。また、図中、５ｃ’は、篩い５ａ’と下部容器６’との間に所定の間隔を保持するためのスペーサ部材である。

このはんだ回収装置は、加熱炉１でドロス塊２，２，…（図１（Ａ）参照）を溶融し、溶融したはんだ３の層と、灰状のドロス４の層に分離するまで加熱する。加熱炉１の下部から排出した溶融状態のはんだ３及び灰状のドロス４を電動篩い器５’の篩い５ａ’に供給し、篩い５ａ’によって下部容器６’の水７の中へはんだ３を滴状又は線状にして篩い落とす。他方、灰状のドロス４は、篩い５ａ’によってさらさらの状態のまま篩い落とされる。滴状又は線状のはんだ３及び灰状のドロス４は、下部容器６’内の水７によって瞬時に冷却されて固化する。これにより下部容器６’内に、はんだ３を含まない粉状のドロス４と、粉状のドロス４よりも大きな滴状又は線状のはんだ３が貯まる。滴状のはんだ３及び粉状のドロス４を下部容器６’から取り出して、再度、電動篩い器５’の篩い５ａ’にかけると、篩い５ａ’に滴状又は線状のはんだ３が残り、粉状のドロス４は篩い落とされる。

以上、本発明の一実施形態につき説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、第１の篩い工程と、第２の篩い工程で異なる篩い（有孔柄杓５や篩い５ａ’）を使用しても構わない。この場合、第２の篩い工程で使用する篩いは、孔径が第１の篩い工程で使用するものと同径若しくはそれより若干大径とする。このメッシュ孔径の上限は、冷却工程で得られる滴状又は線状のはんだ３の大きさによって適宜設定する。

また、上記実施形態では、第１の篩い工程で篩い落としたはんだ３及びドロス４を液冷により冷却して固化させているが、送風機を使用してはんだ３及びドロス４を落下の途中で空冷により冷却固化させることも可能である。

（Ａ）乃至（Ｆ）は、本発明のはんだ回収方法のフロー図である。本発明のはんだ回収方法を利用したはんだ回収装置を例示する概略図である。

符号の説明

１加熱炉
２，２，… ドロス塊
３はんだ
４ドロス
５有孔柄杓
６冷却槽
７水

Claims

はんだを含んだドロス塊を加熱炉に収容して加熱し、溶融したはんだの表面でドロスを灰状化させる加熱工程と、溶融状態のはんだと共に灰状のドロスを篩いにかける第１の篩い工程と、篩い落とされて滴状又は線状になったはんだを冷却して固化させると共に灰状のドロスを冷却して粉状にする冷却工程と、固化した滴状又は線状のはんだ及び粉状のドロスを篩い分ける第２の篩い工程とを含むはんだ回収方法。
はんだを含んだドロス塊を溶融し、溶融したはんだの表面でドロスが灰状になるまで加熱する加熱炉と、前記加熱炉から供給された溶融状態のはんだ及び灰状のドロスを篩い落とす第１の篩い手段と、前記第１の篩い手段によって篩い落とされて滴状又は線状になったはんだを冷却して固化させると共に灰状のドロスを冷却して粉状にする冷却手段と、前記冷却手段によって固化した滴状又は線状のはんだ及び粉状のドロスを篩い分ける第２の篩い手段とを備えたはんだ回収装置。