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    焊錫絲制造工藝及流程介紹

  • 傳統焊錫絲的制造流程大致為:合金熔合、澆鑄、擠壓、拉絲、繞線、包裝這幾步,在這個生產流程中,每一個環節都比較重要,每一道工序都應有品質控制點,下面將這幾個工序的相關情況進行簡要介紹。
    (一) “合金熔合”及“澆鑄”
    “合金熔合”是指將種金屬按一定的比例進行熔煉、去雜并做成所需要的合金過程。此工序在實際操作中,往往在熔合完成的同時開始“澆鑄”,“澆鑄”是指將熔合好的合金倒入成型模中,一般為圓柱型,所以也有人稱此半成品為“錫圓柱”,“錫圓柱”的長短、粗細視壓機入口情況而定,以能夠較方便地放入擠壓機進行擠壓為準。在此,將“熔合”與“澆鑄”放到一起來講,此兩段工藝所需設備并不復雜,主要設備包括:熔爐、鑄造模具、成型模、溫度傳感器等。
    錫鉛合金熔合配制程序及其注意事項:
    1、在生產錫鉛焊料合金時應先投鉛,升溫350℃時再投錫,并混合中間合金攪拌均勻,去掉渣質,化驗分析合格后,作為鑄造圓錠備用;
    2、當升溫至規定溫度后開始攪拌,攪拌速度應均勻一致,為確保攪拌無死角,較好在熔爐底靠近部約10-20cm的地方安裝導流片;
    3、視熔爐大小而定,每攪拌10-20分鐘,應調整為反方向進行攪拌;
    4、在攪拌40分鐘左右后,停止攪拌,保持熔爐內的溫度,對熔爐內合金進行靜置;
    5、靜置20分鐘后開始重新攪拌,每次10分鐘左右,正反方向各一次;
    6、當以上攪拌及靜置完成后,將攪拌速度降慢,操作人員開始澆鑄錫圓柱;此時應嚴格遵照不同品牌之鑄造液體溫度(詳見液溫參數表),熔爐內金屬液體須正常攪拌均勻,防止化學成份產生偏析現象;
    7、在配制錫合金中凡需要交換品種,必須用工具將熔爐內錫渣清理干凈,防止殘余物料混入下批合金影響其合金成份;
    8、圓錠模機場地周圍須整潔,飛濺在地的錫料要清理,不能混料;
    9、在熔爐內已有合屬熔化為液態時,如果要加入其它冷金屬錠,須先烘干再添加,預防高溫熔液遇冷飛濺傷及人身;
    10、在鑄造錫量<50%的錫鉛合金時,因其圓心收縮孔較深,必須補縮孔,應在第一次注入熔液中心尚未凝固時補縮孔,并刮去表面氧化物;
    11、在確定錫圓柱內部已完全冷卻后,或在規定冷卻時間到達后,方可將錫圓柱倒出,如其內部未能冷卻及有可能造成未成型,從而傷及人身;
    12、在倒出錫圓柱的地面需設保護板,并保持環境清潔,不得有灰渣雜物。
    (二)擠壓
    在整個焊錫絲的生產流程中,之所以把擠壓工序定為特殊工序,是因為在整個的生產工序中,擠壓是承上啟下的一個關鍵環節,如果在擠壓時存在缺陷或隱患,會直接導致焊錫絲產品的缺陷,而且這種隱患的存在往往在后面拉絲工序中是沒有辦法彌補的,有時甚至是無法發現的。所以,綜合焊錫絲整個工序來看,為確保生產出高質量的產品,對擠壓工序進行控制是十分必要的。
    在擠壓的過程中,應該加以注意的有以下幾個方面:
    1、松香桶溫度、氣壓設定及其保養:
    在正常情況下,松香熬制完成時的溫度大約在150℃,倒入松香桶,稍微冷卻降溫后開啟保溫溫控器,松香桶溫度設定在70-80℃為佳,溫度過低會使松香變的濃稠不易流入松香孔,如果溫度過高或沸騰時倒入,極易造成松香中有氣泡產生,這種氣泡一旦壓入松香孔,就會導致后續焊錫絲中部分斷松香,引起不良品的產生。
    在溫度相對高一些時,熔融的松香自流性較好,此時氣壓不需太大,如果溫度相對低一些時,松香開始變的濃稠,需要加壓才能夠有效進入松香孔,一般來講,氣壓設定在1.5Kg是比較合適的,根據具體情況可稍作調整。
    松香桶的日常保養也是十分必要的,在一次擠壓完成之后,如要松香桶中還有剩余松香,應盡可能全部放出,如果實在不能放干凈時,在下次倒入熱熔松香時,應進行攪拌,確保剩余松香能夠充分熔融。如果剩余松香未能充分熔融,可能會產生極小塊狀松香,這種松香在進入松香孔時會影響松香的正常流入,極有可能造成松香不均或斷松香的情況出現。除了上面講的每次將擠壓完成時應將松香放盡外,平時應將松香桶內外的殘留用酒精或其他專用清洗劑進行清洗保養,以確保松香桶能夠正常工作,消除可能存在的隱患。
    2、模溫的設定及控制:
    在擠壓過程中模溫的設定及控制也是十分關鍵的一個環節,正常情況下無鉛焊錫絲擠壓時模溫要比錫鉛焊料設定的高一些,一般可設定在170℃左右,錫鉛焊料在擠壓時模溫一般設定在90-100℃即可,冬天時可稍調高10-20℃以確保出絲正常。
    只所以如此強調模溫的設定及控制,是因為模溫如果調節不當,會影響出絲效果,或導致出絲不正常,所謂出絲正常,是指出絲均勻、絲表面無較深條紋、無氣泡等。如果模溫過高,在擠出錫絲時表面會有條紋,造成表面不夠光潔,在后續拉絲中易造成斷線;如果模溫過低,擠壓時壓力增大出絲緩慢,有時會造成松香孔偏移不能居中,同樣可能為后續工序留下隱患。
    3、擠壓前錫圓鑄的表層處理:
    目前有些廠家有剝皮機,在放入擠壓機之前,將澆鑄好的錫圓鑄表層進行剝皮處理,這樣處理過的錫圓柱能夠有效去除錫圓柱表層的氧化物及雜物,更加能夠保證焊錫絲較終成品的可靠性。
    無論是否進行剝皮處理,在放入擠壓機前,都應加錫圓柱表層擦上一層潤滑油,確保擠壓過模時能夠順利通過,減速少錫焊料與模孔之前的摩擦力,既能保證擠壓出絲速度的均勻性,同時也能有效延長模具使用的壽命。在擦油的過程中,油的質量好壞是比較關鍵的,質量好的潤濕油能夠充分起到潤滑作用,保護作用更強,擠出的錫絲表層光潔無明顯紋路;質量差的潤滑油使用壽命短,起到潤滑作用的效果不理想,擠出的錫表面不夠平潔或不平整有明顯紋路。還有一個值得注意的就是擦油量要適中,不能太少,當然更不能太多,充分擦拭在錫圓柱表面即可,如果油太少起到的作用不明顯;如果油太多,在模中會有較多潤滑油殘留,在擠壓機的強大壓力擠壓下,在擠出錫絲的表層皮下可能會有氣泡或暗孔,在后續拉絲時極易贊成斷松香等不良情況,所以為避免油太多的情況出現,除擦油時不能擦的太多以外,對模中殘余的油及時排出也是十分必要的。
    4、松香含量及松香孔的調節:
    通常配比的錫鉛焊料其松香比例可占到1.8%至2.3%(這也是我們通常講的松香含量),按照國標GB/T3131-2001《錫鉛釬料》的規定,釬劑(俗稱松香)的百分含量有三個等級:第一個等級為1.1%-1.5%較小值0.8%;第二個等級為2.2%-2.6%較小值1.5%;第三個等級為3.3%-3.9%較小值2.6%;一般擠壓機,正常擠壓完成時錫絲的直徑在10mm,其中松香孔直徑約為2mm,在后續拉絲工序中一般都能比較容易地拉出線徑為0.8mm以上的焊錫絲,如果需要拉線徑為0.8mm以下(如0.5 mm或0.6mm或更細)錫絲時,則需將松香孔稍微調小,一般情況下,調小0.2-0.3mm即可,調小松香孔的目的是為了增加錫絲的壁厚,在拉比較細的絲時,焊料延展性相對高些,才有可能拉出比較細的絲;如果松香孔較大,錫絲壁較薄,在拉較細的絲時焊料延展性變差,極易斷線,影響拉絲速度,造成生產成本相應增加。
    5、出絲速度:
    擠壓過程中,壓力應保持均衡,使出絲速度始終保持勻速,不能時快時慢,如果在正常擠壓過程中發現速度突變時,應該立即停止檢查并重新調整;
    除以上講的幾個注意點外,還其他細節需要在日常工作中加以注意,比如:裝模的方式方法要合適、高效,既能保證模具的正確安裝同時也能保證模具的使用壽命;還有就是在工作中必須時刻提高警惕細心觀察,特別是在接頭或發現異常狀況時,必須及時停止作業,并進行檢查及調整;當然還有其他很多方面都需要在長期的工作不斷地總結經驗,然后才能越做越熟產品質量才能得以**。
    總體來講,在擠壓工序時,必須保證的基本原則有兩個:第一,在擠壓工序必須保證本工序產品的質量,不能將不良品流入下一制程;比如,要確保在擠壓時不能斷松香,如果在擠壓時錫線內有氣泡,或者其他原因造成了斷松香,那么在擠壓機出來時可能里面斷松香的部分長度只有10mm,但是此時錫絲的直徑也是10mm,設想如果這段焊錫絲流入了拉絲工序,在拉制成線徑為1.0mm的錫絲時,其長度就大約是1000mm,在成品交付客人使用時就會出現因為斷松香而不上錫的問題了。第二,在擠壓工序既使擠出的絲本身并沒有直接的質量問題,但也必須保證在后制程生產時容易生產且不易出現不良品;比如,擠壓出的絲本身有條紋、氣泡或松香孔位過大、偏移不居中等情況時,則極易造成后道工序拉絲時斷線,影響生產進度甚至產品質量。
    (三)拉絲
    在一般的焊錫絲生產線中,在擠壓機后一般配置三臺至四臺拉絲機;第一臺拉絲機也稱大拉或一拉,錫絲進入模徑約為9mm-10mm與擠壓機出絲線徑一致,一拉完成時可達到5mm,二拉位拉絲范圍由5mm至2mm,三拉位拉絲范圍可由2mm至1mm,如需拉更細的絲則需四拉完成,四拉位視裝模情況不同可以拉到0.6 mm或0.5mm焊錫絲;如果需要拉出0.5mm以下焊錫絲,就目前國內的拉絲設備情況能夠做到的還不是太多,能否很好地拉出更細的焊錫絲,除設備要求較高外,對模具的開模精度及拉絲油的質量等情況也有相當高的要求。
    關于開模精度方面,要求開模精度高,孔徑誤差小,孔內壁平滑度較高,只有這樣才可能拉出較細的焊錫絲,而且能保證正常生產不易斷線。
    拉絲油需確保長時間使用下的潤滑效果,并且不能對錫絲表面無傷害。
    (四)繞線
    早期的傳統手繞線,已被自動化繞線機取代,在自動繞線機的操作中繞線平整、可計圈數,生產速度也算是突飛猛進了。繞線有時也會出現繞不齊等不良狀況,產生繞線不齊的主要原因在于繞線機轉軸不平或錫線軸的邊緣不平,當錫絲繞到線軸邊上時因轉速較快被彈回距離較遠,因此造成在軸邊位置出現凹槽。
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