nitrogén

by

Nitrogénes forrasztás 3. – Megfelelő mennyiség a megfelelő helyen

Cikksorozatunk korábbi részeiben áttekintettük a nitrogénes légkörben végzett forrasztás előnyeit, valamint hogy milyen módon állhat rendelkezésükre a nitrogén a forrasztó munkahelyen. Itt felvéve a fonalat, feltételezzük, hogy eljutott a nitrogén a munkahelyre.

Innen még, ahhoz, hogy nitrogénes légkörben tudjunk forrasztani, el kell juttatni a nitrogént a forrasztási pontra, méghozzá a megfelelő mennyiségben. A hullámforrasztó vagy az újraömlesztő kemence esetén egy többé-kevésbé zárt vagy lezárható teret kell enyhén túlnyomásos nitrogénnel feltölteni, a páka mozgásterét viszont bonyolult és kényelmetlen lenne lezárni, így csak a pákacsúcs köré folyamatosan áramoltatott gázzal tudjuk a megfelelő légkört kialakítani. Ezzel elérkeztünk a folyamat legkényesebb eleméhez: el kell érnünk, hogy minden pillanatban a kellő mennyiségű nitrogén jusson a pákacsúcs köré, olyan módon, hogy megfelelően kiszorítsa az oxigént a forrasztás területéről.

A forrasztási ponttól kiindulva, ehhez elsőként egy speciálisan kialakított pákára lesz szükségünk, amely a belsejében kialakított járatok segítségével, egyenletes eloszlásban a pákacsúcs köré irányítja a nitrogén áramlását. A páka kialakításában két szempontot kell figyelembe venni:

  • A belső járatok a fűtőbetét mellett vezessék el a gázt, biztosítva annak előmelegítését. Ha más úton, hideg nitrogént áramoltatnánk közvetlenül a forrasztási pontra, annak hűtő hatása drasztikusan lerontaná a hegy fűtésének hatásfokát.
  • A nitrogén a pákacsúcshoz minél közelebb kerüljön kibocsátásra, több ponton keresztül, egyenletesen elosztva, hogy valóban a forrasztási ponton alakuljon egy nitrogénben dús (értelemszerűen oxigénben szegény) légkör.

Szemléltetésként a Hakko FM-2026 páka vázlatát közöljük, de mindegyik működőképes páka hasonló alapelvek szerint lett kialakítva.

N2-paka

Nitrogénes páka (Hakko FM-2026) szerkezeti vázlata (forrás: www.hakko.com)

Mindenképpen figyelembe kell vennünk a páka kiválasztása során, hogy a nitrogén felmelegítése egy bizonyos mértékű többlet-energiát kíván, így olyan forrasztóállomást válasszunk, amely megfelelő teljesítménnyel rendelkezik.

products_hakko_fx791_img

Hakko FX-791 nitrogénszabályzó berendezés

Még egy nagyon gondosan kiválasztott páka mellett is kritikus fontosságú, hogy a megfelelő mennyiségű nitrogén érkezzen a forrasztás helyére. Túl kevés nem biztosítaná a kívánt hatást, túl sok -azaz túl nagy sebességgel áramló – feleslegesen hűtené a rendszert. Ezt a követelményt figyelemben tartva és a pákától továbblépve, elérkeztünk a rendszerünk következő eleméhez, a szabályzóegységhez, amely elengedhetetlen tartozéka minden nitrogénes forrasztórendszernek. Ez egy áramlásmérő és -szabályzó berendezés, amely a gáz egyenletes és szabályozható áramlási sebességét biztosítja. Az ezen beállított áramlási érték a folyamat kritikus paramétere és a kulcsa annak, hogy a nitrogén alkalmazása valóban a kívánt eredményt biztosítsa.

A bemutatott termékekről és megoldásokról a Hakko termékek hivatalos magyarországi forgalmazójától, a Pro-Forelle Bt-től kérhet részletes tájékoztatást.

 

 

by

Nitrogénes forrasztás 1. – Miért forrasszunk nitrogénnel?

Bár az automatikus gyártási eljárások során, legyen szó akár hullámforrasztásról, akár újraömlesztő kemencéről, elterjedt a nitrogénes környezetben végzett forrasztás, az egyszerű pákával végzett műveletek esetén, mivel ezeknél a műveleteknél a környezet kialakítása jelentős többletforrásokat igényel, először arra kérdésre keresünk választ, hogy egyáltalán érdemes-e nitrogénnel forrasztani? A forrasztás során a legtöbb gondot az oxidáció okozza, így oxigénszegény környezetben megszűnik számos olyan tényező, amely negatív hatással lenne akár a kialakuló kötés minőségére, akár a művelet időtartamára. Mivel a felületek nem oxidálódnak, elsősorban gyorsabb hőátadásra, valamint jobb felületi tapadásra számíthatunk. Ezt szemlélteti az alábbi videofelvétel:

A Hakko által végzett kísérlet is hasonló eredményt igazol. Ebben 5 egyforma hőterhelést képviselő pont szobahőmérsékletről 250°C-ra történő felmelegítésének ideje került mérésre. Az időmérés akkor indul, amikor a kezelő hozzáérinti a pákahegyet az első ponthoz, amint egy pont hőmérséklete eléri a 250°C-ot, a rendszer kiad egy jelzést és a kezelő átteszi a pákahegyet a következő pontra. Az időmérést az ötödik pont jelzése állítja le. A kísérlet eredményét az alábbi grafikon szemlélteti: effect-04_02

A 3 másodpercnyi időnyereség mellett az is megfigyelhető, hogy nitrogénes környezetben, a közeg jobb hővezetése az éppen nem forrasztott pontok előmelegítéséhez is hozzájárul, így az egyes pontok kezdeti hőmérséklete egyre magasabb. Ez a hatás is hozzájárul a folyamat hatékonyságának növeléséhez. Nem elhanyagolható szempont, hogy a nitrogénes környezetben alkalmazható alacsonyabb aktivitású folyasztószerek kevésbé korrozívan hatnak a pákahegyekre, így azok élettartama is hosszabb lesz. Az ilyen folyasztószerek kevesebb maradványt hagynak az áramköri kártyán, így a tisztítási igény is alacsonyabb. A nitrogénes forrasztás lehetőségeiről a Hakko termékek hivatalos magyarországi forgalmazójától, a Pro-Forelle Bt-től kérhet részletes tájékoztatást.

(Folytatás)