專利名稱：一種生產(chǎn)焊料的熔錫爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)焊料的熔錫爐，尤其涉及一種生產(chǎn)無鉛焊料的熔錫爐。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的Sn-Pb焊料由于熔點低、性能優(yōu)良、價格低廉，已成為現(xiàn)代工業(yè)制造中一種重要的連接材料，廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)，但是Pb及其化合物有毒性，會影響人類健康和造成污染環(huán)境，許多國家已經(jīng)禁止Pb及其化合物在電子產(chǎn)品中的使用。近年來，世界范圍內(nèi)無鉛化呼聲日益高漲，許多國家紛紛立法限制Pb的使用，迫使企業(yè)遵循法規(guī)，調(diào)整產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)程，鑒于市場競爭壓力和環(huán)境保護要求，無鉛焊料的研究與開發(fā)就具有非常重要的意義，在全球的發(fā)展也十分迅速。為緊跟世界無鉛化潮流，我國信息產(chǎn)業(yè)部于2006年7月I 日起施行了《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》，其中明確指出逐步限制包括Pb在內(nèi)的6種有害物質(zhì)在電子產(chǎn)品中的使用，因此無鉛化已成為電子產(chǎn)品發(fā)展的必然。材料合金化是影響無鉛焊料質(zhì)量和成本的最重要過程，因此用于材料合金化的專用熔錫爐無疑是無鉛焊料生產(chǎn)最為關(guān)鍵的設(shè)備。為改善無鉛焊料的熔點、機械性能、焊接性能以及抗氧化性能等綜合性能，通常需在基材中添加多種改性成分，而這些復(fù)合添加改性成分多數(shù)具有高熔點、易揮發(fā)、易燒損、易氧化等特性，實現(xiàn)添加成分的準(zhǔn)確性和均勻性， 以減少熔煉過程的氧化損失以及雜質(zhì)元素的引入，同時提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本是熔錫爐的設(shè)計前提。其設(shè)計主要環(huán)節(jié)包括加熱方式的選擇、坩堝材質(zhì)的選擇以及相關(guān)控制裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中，熔錫爐的加熱方式包括電阻式、電磁感應(yīng)式，電阻式設(shè)計簡單，投入少，但熱效率差、能耗大；電磁感應(yīng)式加熱快、熱效率高，但對坩堝材質(zhì)要求高；坩堝材質(zhì)包括石墨、球墨鑄鐵、不銹鋼、純鈦、鈦合金等，用石墨、不銹鋼、球墨鑄鐵等作坩堝材質(zhì)在錫鉛焊料的制造中比較普遍，但由于無鉛焊料合金基本上處于非共晶態(tài)，高溫下很容易腐蝕上述材質(zhì)從而嚴(yán)重影響焊料質(zhì)量和坩堝的使用，因此人們普遍使用純鈦或鈦合金作為熔錫爐的坩堝材質(zhì)，從而有效避免坩堝材質(zhì)污染焊料，但純鈦或鈦合金價格昂貴，并且使用一段時間后極易變形而影響使用，另外純鈦或鈦合金坩堝無法導(dǎo)磁因而不能使用電磁加熱，只能采用電阻式加熱，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高。中國專利01275353. X報道了一種生產(chǎn)無鉛焊料的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)包括爐體、坩堝、進料口、出料口、抽氣口及密封蓋，該設(shè)備采用在靜態(tài)下真空熔煉，其優(yōu)點是減少金屬在熔煉過程中的氧化，但其加熱方式還是傳統(tǒng)的電阻加熱，存在著加熱效率低，耗電量大，生產(chǎn)效率低的缺點。中國專利200910062058. 8報道了一種電磁感應(yīng)熔錫爐，該熔錫爐采用電磁感應(yīng)加熱的原理進行加熱，其優(yōu)點是加熱效率高，能量損耗小，但是該發(fā)明專利針對的是用來對銅排進行掛錫的熔錫爐不適合用來進行無鉛焊料的熔煉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有上述技術(shù)的不足，提供一種能有效提高加熱效率，避免焊料制備過程中雜質(zhì)元素的引入，錫鍋使用壽命長，生產(chǎn)成本低，有效改善勞動環(huán)境的生產(chǎn)焊料的熔錫爐。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下述技術(shù)方案。一種生產(chǎn)無鉛焊料的熔錫爐，包括爐體，爐體內(nèi)部具有爐膛，錫鍋位于爐膛內(nèi)，在所述爐體的上方設(shè)有爐罩，在所述爐罩上方設(shè)有抽排風(fēng)接口，鐘罩，錫泵，螺旋升降機，攪拌電機，在所述攪拌電機上連接有帶攪拌漿的攪拌軸，其特征在于所述錫鍋采用鈦鐵復(fù)合材料，內(nèi)層為鈦合金，外層為鑄鐵，鍋底固定有由線圈組成的加熱裝置，通過電磁感應(yīng)進行加熱，所述鐘罩可通過左螺旋升降機自動升降，所述錫泵可通過右螺旋升降機自動升降，并用硬管與自動鑄棒機相接。本發(fā)明的技術(shù)問題還可以進一步完善，
作為優(yōu)選，所述錫鍋內(nèi)層的鈦合金厚度為13 16mm,外層的鑄鐵厚度為3 10mm。上述各層的厚度一是能保證錫鍋具有較長的使用壽命，二是錫鍋的合成工藝簡單。作為優(yōu)選，所述錫鍋的內(nèi)腔為0 800X400 mm。作為優(yōu)選，所述錫鍋的連接部位采用弧線過渡，鍋底的厚度比側(cè)壁厚3 6mm?；【€過渡，有利于錫鍋的加工和鍋內(nèi)熱量傳導(dǎo)均勻，熔錫速度快。本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點
(I)由于錫鍋采用鈦鐵復(fù)合材料，內(nèi)層為鈦合金，外層為鑄鐵，鑄鐵為導(dǎo)磁材料，可以通過電磁加熱方式進行加熱，避免了傳統(tǒng)電阻加熱時間長、效率低、耗電量大等缺點。(2)由于加熱方式采用電磁加熱，加熱至500 550°C所用時間僅為I小時，且爐體外圍包裹一定的隔熱保溫材料，爐體外圍溫度低于40°C，大大減少熱量損失，能耗降低了 30%生產(chǎn)效率提高了 60%以上，生產(chǎn)成本降低了 40%。(3)由于錫鍋采用鈦鐵復(fù)合材料，外層為鑄鐵，內(nèi)層為鈦合金，這樣可以有效的避免坩堝材料受到腐蝕而溶解到無鉛焊料中造成雜質(zhì)成分的增加，影響焊料的性能。(4)由于錫鍋采用鈦鐵復(fù)合材料，外層為鑄鐵，內(nèi)層為鈦合金，這樣有效避免了鈦合金受熱易變形的特性從而影響使用的問題，延長了坩堝的使用壽命。(5)熔煉過程中采用鐘罩添加中間合金，且鐘罩通過左螺旋升降機自動升降，減小了操作危險性。(6)通過錫泵抽錫，用硬管與自動鑄棒機對接，即澆注和熔煉可同時進行，極大的提高了生產(chǎn)效率，同時也可以改善勞動環(huán)境，使操作過程安全可靠。


圖I為本發(fā)明的主視圖2為本發(fā)明的俯視圖。I爐體2爐膛
5爐罩6抽排風(fēng)接口
9左螺旋升降機 10右螺旋升降機 13攪拌漿。
3錫鍋 7鐘罩 11攪拌電機
4線圈 8錫泵 12攪拌軸
具體實施例方式下面通過實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。
實施例
如圖I所示的生產(chǎn)無鉛焊料的熔錫爐，本熔錫爐包括爐體1，爐體I內(nèi)部具有爐膛2，錫鍋3位于爐膛2內(nèi)，錫鍋3采用擴散焊接法將內(nèi)層厚度為13mm的Ti600合金，外層厚度為 3mm的鑄鐵焊接在一起，錫鍋的內(nèi)腔的直徑為O 800mm，高為400mm，錫鍋的連接部位采用弧線過渡，鍋底的厚度比側(cè)壁厚3_，鍋底固定有由線圈4組成的加熱裝置，加熱方式為電磁加熱，所述爐體I的上方設(shè)有采用通過觸摸屏與PLC聯(lián)合控制可自動開啟或閉合的爐罩5， 爐罩5上設(shè)有與抽排風(fēng)系統(tǒng)相接的抽排風(fēng)接口 6，在爐罩5的頂部設(shè)置有鐘罩7，鐘罩7采用鈦合金材質(zhì)，可通過螺旋升降機自動升降；在爐罩5的頂部設(shè)置有錫泵8，錫泵8可通過螺旋升降機自動升降，并用硬管與自動鑄棒機相接；在爐罩5的頂部設(shè)置有攪拌電機11，攪拌電機11可以通過螺旋升降機10自動升降，變頻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速；在攪拌電機11的中軸線上固定有攪拌軸12，在攪拌軸12的末端設(shè)有攪拌槳13，攪拌軸12及攪拌槳13均采用Ti600合金。本發(fā)明工作時，先將所述錫鍋3上的爐罩5通過按鈕自動開啟，加入物料，物料加入后再將爐罩5自動關(guān)閉，然后啟動所述熔錫爐的電磁加熱和保溫裝置，使錫鍋3中的物料升溫熔化，通過鐘罩7的自動運行向熔化的物料中添加中間合金以改善焊料的性能，接著啟動爐罩5上由攪拌電機11帶動的攪拌軸12及攪拌槳13轉(zhuǎn)動，使錫鍋3中的物料產(chǎn)生劇烈的攪拌，在攪拌過程中通過抽排風(fēng)系統(tǒng)將產(chǎn)生的煙霧從抽排風(fēng)接口 6排除，待合金化反應(yīng)完成后，停止轉(zhuǎn)動，最后通過錫泵8將成分均勻的合金液從硬管中輸入到自動鑄棒機，經(jīng)鑄錠、擠壓，即得到高性能的無鉛焊料。綜上所述，以上所舉為本發(fā)明的部分實施例，但并非限定本創(chuàng)作，依本發(fā)明的創(chuàng)意精神及特征，稍加變化修飾而成者亦應(yīng)包括在本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)無鉛焊料的熔錫爐，包括爐體，爐體內(nèi)部具有爐膛，錫鍋位于爐膛內(nèi)，在所述爐體的上方設(shè)有爐罩，在所述爐罩上方設(shè)有抽排風(fēng)接口，鐘罩，錫泵，螺旋升降機，攪拌電機，在所述攪拌電機上連接有帶攪拌漿的攪拌軸，其特征在于所述錫鍋采用鈦鐵復(fù)合材料，內(nèi)層為鈦合金，外層為鑄鐵，鍋底固定有由線圈組成的加熱裝置，通過電磁感應(yīng)進行加熱，所述鐘罩可通過左螺旋升降機自動升降，所述錫泵可通過右螺旋升降機自動升降，并用硬管與自動鑄棒機相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種生產(chǎn)無鉛焊料的熔錫爐，其特征在于所述錫鍋內(nèi)層的鈦合金厚度為13 16mm,外層的鑄鐵厚度為3 10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種生產(chǎn)無鉛焊料的熔錫爐，其特征在于所述錫鍋的內(nèi)腔尺寸為 0 80(^400 mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種生產(chǎn)無鉛焊料的熔錫爐，其特征在于所述錫鍋的連接部位采用弧線過渡，鍋底的厚度比側(cè)壁厚3 6mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)無鉛焊料的熔錫爐。該熔錫爐包括爐體，爐膛，錫鍋，在爐體的上方設(shè)有爐罩，抽排風(fēng)接口，鐘罩，錫泵和攪拌電機，其特征在于所述錫鍋采用鈦鐵復(fù)合材料，內(nèi)層為鈦合金，外層為鑄鐵，鍋底固定有由線圈組成的加熱裝置，通過電磁加熱方式進行加熱。本發(fā)明的熔錫爐實現(xiàn)了鈦合金作坩堝材質(zhì)與電磁加熱方式結(jié)合，有效避免坩堝材質(zhì)受到腐蝕而溶解到無鉛焊料中影響焊料的性能，以及鈦合金受熱易變形從而影響坩堝使用的問題。本發(fā)明的熔錫爐能耗降低了30%，生產(chǎn)效率提高了60%以上，生產(chǎn)成本降低了40%，使用壽命大大延長，生產(chǎn)出的無鉛焊料經(jīng)測試其雜質(zhì)元素含量的限定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，完全符合無鉛焊料標(biāo)準(zhǔn)要求。
文檔編號F27B14/08GK102538457SQ201210038279
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者馮再, 劉家麟, 李建保, 李拓 申請人:四川有色新材料科技股份有限公司