Použití dusíku v procesu pájení
Jaké má N2 funkce při bezolovnatém pájení vlnou?
- brání oxidaci pájecí slitiny ve vaně
- snižuje povrchové napětí pájecí slitiny
- snižuje oxidaci kovových povrchů, které se budou pájet
- dodatečný přenos tepla u ručního pájení
Je však použití dusíku nezbytné? Co prezentují prodejci plynů?
Následující body představí a vysvětlí použití N2. Některé skutečnosti, které jsou prezentovány jako přednosti při použití N2, lze s úspěchem aplikovat bez použití N2, ale je nutné aplikovat některé prvky na pájecím zařízení.
Prezentované přednosti dusíku jsou:
- Ochrana pájecí slitiny proti oxidaci
- Snižování povrchového napětí
- Ochrana proti oxidaci pájených prvků
Následující body představí alternativy k prezentovaným přednostem
-
krycím olejem. Krycí olej může být použit na pájecích vlnách k tomu uzpůsobených, příkladem může být pájecí ch stroj KIRSTEN /www.kirsten.cz/
. Pájecí stroje jako ERSA /www.ersa.de/ , SEHO /www.seho.de/ , TSM nemají vanu připravenou na olejové krytí. Může však být s úspěchem použit DEOX (separátor zoxidované pájecí slitiny). - vhodnou konstrukcí pájecí vany. Dnes prakticky všechny konstrukce významných společností mají vhodnou konstrukci.
- oxidy se zbytky pájky „recyklovat“ přípravkem DEOX. Přípravek DEOX zachrání cca 70-80% pájecí slitiny.
Tady jednoznačně vede dutá vlna, která jde proti směru pohybu DPS.
Ostatní výrobci používají ve svých zařízeních tzv. širokou vlnu. Slitina stéká i ve směru pohybu pájené desky. Při výstupu vzniká tzv. závoj, který výrobci snižují nakloněním dopravníku cca o 7°.
Tento jev vůbec pájecí systém KIRSTEN JET nezná. Zde jde tok slitiny přímo proti směru pohybu pájené DPS V1, takže zkraty nemohou téměř vzniknout. U dvojité vlny je toto možné řešit náklonem dopravníku nebo posunem zpětného hradítka (Výrobce TSM).
Kdy použít dusík?
V celosvětovém měřítku je použití dusíku pro bezolovnaté pájení následující:
- Pájecí vlny do 20%
- Přetavovací pece do 15%
- Ruční pájení kolem 7%
Z výše uvedených čísel vyplývá, že dříve prosazovaný trend „bezolovnaté pájení zásadně s dusíkem“ není tak pravda. Asijské společnosti, které produkují gigantické počty DPS mají určitě dobře spočítáno jeho použití.
1. Snížení oxidů?
Co dělal uživatel dříve – měl odpad, který vrátil výrobci pájecí slitiny nebo použil přípravek DEOX (který mu zachránil cca 70-80% slitiny) nebo prostě do dnes skladuje zoxidovanou pájku.
2. Zvýšení kvality pájení?
Dutá vlna nemá nejmenší problém s tvořením závoje. Dvojitá pájecí vlna má problémy s krápníky – závojem, které je možné eliminovat hradítkem (TSM) nebo náklonem dopravníku.
3. Oxidace kovových dílů pájení / pájení malých roztečí?
Tady jednoznačně dusík vítězí a je ku prospěchu věci. Zamezí oxidaci kovových dílů (plošek, vývodů součástek), sníží povrchové napětí pájecí slitiny a podstatně usnadní pájení.
Platí tedy, že dusík se použije tam kde:
- výrobek bezpodmínečně nutně vyžaduje tuto technologii,
- společnost má před sebou perspektivu náročných aplikací,
- panuje odpor proti použití oleje i za cenu finančních ztrát.
Dusíkový zákryt/tunel
Zákryt je kryt nad pájecí vanou. Zákryt je příznačný pro rozvod dusíku tvořenými sintrovanými trubicemi tzv. difuzéry. Jde vlastně o porézní trubky s mikroskopickými dutinami. Vytlačovaný plyn vytvoří kolem trubky dokonalou atmosféru z dusíku. Samozřejmě kvalita atmosféry klesá s gradientem vzdálenosti od trubice. Dalším krytem je pájená DPS, která se v době pájení objeví nad vlnou uzavře prostor pájecí vlny a zabrání společně s ostatními kryty (nerez) slouží k zamezení rychlého „odfouknutí“ dusíku z prostoru pájecí vlny. Tento typ zákrytu je v současné době nejlepším řeším a dodává jej většina společností.
Tunel je výraz pro dokonalé zakrytí celého prostoru pájení včetně předehřevu. Netečná atmosféra v prostoru předehřevu zabrání oxidaci kovových dílů. Toto řešení je však velmi cenově náročné a mnohdy nemá opodstatnění.
Tunelem bývá chybně označován zákryt výrobce pájecích vln, který nepoužívá sintrované trubice, ale běžné nerezové trubice s navrtanými otvory. V tomto případě plyn vytéká (podobně jako voda) z trubice a ihned uniká do prostoru. Proto musí být kolem těchto trubic neprodyšný box, který zabraní „odtoku“ dusíku. Box je nutností, bez něho by systém nepracoval. Box často budí u zákazníků obdiv dokonalého zařízení, ale je nutnost. Systém je poplatný době, ve které byl vymyšlen – tj. nebyly sintrované trubice.
Zdroje dusíku aneb jak neutratit všechny peníze za dusík, resp. kapalný dusík?
Konečný uživatel se může pyšnit tankem plným dusíkem, ale prázdnou peněženkou. V době přechodu na bezolovnaté pájení se snaží výrobci technických plynů využít tuto situaci ve svůj prospěch a nabízí v první řadě kapalný dusík. Jeho použití není vždy ekonomicky vhodné.
Zdroje dusíku
- kapalný dusík
- plyn v láhvích
- generátor dusíku
- kombinace výše uvedených
Atraktivní nabídkou se jeví použití vyvíječe (generátoru) dusíku . Tento zdroj je výhodný tam, kde není nepřetržitá potřeba dodávky dusíku. V českých podmínkách, kdy převažuje jednosměnný provoz je tato alternativa nejvýhodnější. Často diskutovaný faktor – čistota dusíku, je důležitý, ale ne tak, jak je ji přisuzováno. S vyvíječem dusíku již pracují reflow pece, pájecí vlny a ruční pájedla.
Čistota dusíku
Jeden z hlavních argumentů všech prodejců dusíku. Pokud použijete kapalný dusík, tak při jeho přechodu na plyn nemůže vzniknout plynný dusík špatné kvality – špatné čistoty. Až jeho mícháním (ředěním) s atmosférou dochází ke snížení jeho kvality (čistoty). Pokud tedy uživatel, který má kapalný dusík, neudělá nějakou chybu, nemůže mít špatný dusík a čistota N2 bude vždy vysoká. Uvádí se tzv. 5-ti devítková čistota tj. 99,999.
- Reflow pec – není definován požadavek na čistotu, proto je výhodné použít generátory dusíku.
- Ruční pájení – 96-98% dusík, opět s velkou výhodou je možné použít vyvíječ dusíku
- Pájecí vlna – doporučena je čistota přes 99%. Zatím ze zkušeností různých uživatelů není tato čistota tak kritická. Se snížením kvality dusíku stoupá množství oxidů, které však nemusí být vůbec kritické.
Pokud máte zájem o konkrétní ekonomické výpočty můžete vznést dotaz v naši poradně.
Další související informace:
Provozní náklady pájecích vln - Spotřeba elektrické energie
Materiály pájecích van pro bezolovnaté slitiny
► Nákup na www.abetec.cz
► Další odborné články
► e-Shopy, školení a e-Booky
|
soldering.cz |
 e Booky ZDARMA |
 fotografie |
 video |
