أم اللحام: بدائل صديقة للبيئة؟ 

تسمع أم اللحام وقد تتخيل معجونًا محددًا أو قلبًا متدفقًا. الحقيقة هي أن هناك القليل من اللغة العامية الصناعية التي أصبحت غامضة. في كثير من الأحيان، يشير هذا المصطلح إلى سبيكة اللحام الأساسية أو مركبة التدفق الأولية في المعجون، حيث تخلط الأم كل شيء آخر يتم تصنيعه منه. لا يقتصر الدافع الحقيقي الآن على السبيكة نفسها فحسب، بل على النظام بأكمله: هل يمكننا التخلص من الأشياء السيئة دون التأثير على الأداء على الخط؟ لقد رأيت عددًا كبيرًا جدًا من المهندسين يطاردون ورقة بيانات خضراء فقط ليتم قتلهم عن طريق التفريغ أو شواهد القبور لاحقًا.

لغز السبائك: ما وراء الخالي من الرصاص

من الواضح أن SAC305 (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) أصبحت الأم الافتراضية الخالية من الرصاص. لكن وصفها بأنها صديقة للبيئة يتوقف عند محتوى الرصاص. تعتبر آثار تعدين الفضة وحشية، كما أن درجات حرارة المعالجة العالية (240-260 درجة مئوية نموذجيًا) تحرق المزيد من الطاقة. لقد قمنا باختبار بعض السبائك منخفضة الفضة وحتى الخالية من الفضة مثل أنظمة Sn-Cu-Ni-Ge. الصيد؟ التبول أبطأ. على لوحة كثيفة ذات تشطيب OSP، قد تحتاج إلى تدفق أكثر قوة للتعويض، مما يؤدي بعد ذلك إلى إتلاف المظهر الجانبي الأخضر لمادة اللحام الأم بالكامل. إنه عمل متوازن.

مشروع واحد مع عميل يقوم بتصنيع أجهزة استشعار صناعية تهدف إلى الحصول على خالي من الهالوجين بالكامل ومنخفض الفضة. استخدمنا سبيكة Sn-Cu-Bi. كان يعمل بشكل جيد في عملية إعادة التدفق، ولكن أثناء اللحام الانتقائي للموصلات عبر الفتحة، كان أم لحام أظهرت السبائك ضعف ملء الثقب. لقد امتص فرق الكتلة الحرارية الحرارة بعيدًا، تاركًا لنا مفاصل باردة. كان علينا تعديل درجة حرارة وعاء الموجة ورذاذ التدفق، مما أدى إلى زيادة استخدام النيتروجين. الكثير لتقليل البصمة الكربونية. الوجبات الجاهزة؟ قامت السبيكة البديلة بتحويل العبء البيئي بدلاً من إزالته.

ثم هناك خفق القصدير. في السبائك عالية القصدير، غالبًا ما يعني التخفيف الطلاءات المطابقة أو الحشوات السفلية - المزيد من المواد الكيميائية، والمزيد من خطوات المعالجة. صديقة للبيئة أم لحام لا ينبغي أن يقتصر الأمر على نقل المشكلة إلى اتجاه مجرى النهر. أنا أميل نحو السبائك التي تحتوي على إضافات بسيطة مثل النيكل أو المنغنيز التي تمنع النمو الطولي بشكل جوهري، حتى لو كانت تضيف تكلفة ضئيلة. إنها طريقة عرض دورة الحياة.

التدفق: السر القذر لعدم التنظيف

هذا هو المكان الذي يتم فيه إساءة استخدام العلامة الصديقة للبيئة. لا يكون التدفق غير النظيف ودودًا إلا إذا ترك بالفعل بقايا حميدة. لا يزال العديد منها يحتوي على منشطات تصبح قابلة للتآكل مع الرطوبة. لقد قمت بسحب الألواح من عوائد الحقل مع نمو شجيري لأن بقايا التدفق الأخضر امتصت الرطوبة. التحول الحقيقي هو نحو تدفقات الأحماض الحيوية أو العضوية المشتقة من أشياء مثل الذرة أو الصويا. منتجات التحلل الثانوية أقل سمية.

لكن الأداء هو الملك. كان للتدفق المعتمد على فول الصويا الذي قمنا بتجربته ترطيبًا رائعًا على منصات ENIG الطازجة. ومع ذلك، على الألواح التي تعاني من مشاكل أكسدة أو تخزين بسيطة، فإنها تنهار. كانت نافذة التنشيط ضيقة جدًا. لقد انتهى بنا الأمر إلى مزجه مع منشط اصطناعي لتحقيق التوازن الصحيح. ليست طبيعية تمامًا، ولكنها أكثر استدامة من المواد الاصطناعية كاملة القوة. في بعض الأحيان، تكون الخطوة الأقل سوءًا إلى الأمام هي الخطوة العملية الوحيدة.

يتغير أيضًا التعامل والتخزين. بعض هذه التدفقات العضوية حساسة للأشعة فوق البنفسجية أو لها مدة صلاحية أقصر. إذا لم يكن المتجر منضبطًا، فسترتفع نفايات المواد. أتذكر المجمع متوسطة الحجم، شيء من هذا القبيل شركة Handan Zitai Fortener Manufacturing Co. ، Ltd. في مركز الإنتاج الرئيسي هذا، قد يكون لديها النطاق اللازم لإدارة المخزون بإحكام. ولكن بالنسبة لمتجر أصغر، يمكن أن يؤدي التلف إلى القضاء على التكلفة والفائدة. ال https://www.zitaifasteners.com يسلط نموذج الخدمات اللوجستية الفعالة في قاعدة صناعية مركزة الضوء على مدى أهمية استقرار سلسلة التوريد لتبني هذه البدائل.

المعاجين والمركبات: الريولوجيا هي كل شيء

السيارة التي تحمل مسحوق اللحام والتدفق تملي قابلية الطباعة. تقوم العديد من المعاجين الخضراء باستبدال المركبات القائمة على المذيبات بالمركبات القابلة للذوبان في الماء. يبدو عظيما. لكن الماء يتبخر بشكل أسرع، مما يغير لزوجة المعجون أثناء فترة الطباعة الطويلة. تحصل على انسداد الاستنسل أو ضعف الإصدار. لقد تعلمنا استخدام أنظمة الخرطوشة المغلقة والتحكم في نسبة الرطوبة على الخط، الأمر الذي يزيد الطاقة العامة مرة أخرى.

توزيع حجم الجسيمات في مسحوق اللحام مهم أيضًا. للطباعة ذات الدرجة الدقيقة، تحتاج إلى مسحوق من النوع 4 أو 5 (كرات أصغر). غالبًا ما يستخدم تصنيع هذا المسحوق بسبائك بديلة غازات ذرية مختلفة. يعتبر النيتروجين أمرًا شائعًا، لكن البعض يستكشفون إعادة تدوير الأرجون لتقليل النفايات. إنها تفاصيل عملية لا يراها معظم الناس، ولكنها تضاف إلى دفتر الأستاذ البيئي للنهائي أم لحام لصق.

تجربة فاشلة تتبادر إلى الذهن. لقد جربنا العجينة بمركبة جديدة تعتمد على السليلوز. لقد تمت طباعته كالحلم واجتاز جميع اختبارات IPC. ولكن في حالة إعادة التدفق، كان إطلاق الغازات غير متوقع. على الألواح ذات الاختلافات الكبيرة في الكتلة الحرارية، حصلنا على فراغات هائلة أسفل شبكات QFN. لم تتمكن السيارة من إطلاق المواد المتطايرة بسلاسة عبر الملف الشخصي. العودة إلى المختبر. لقد أظهر أن محاكاة ريولوجيا الأنظمة التي أثبتت جدواها باستخدام مواد جديدة أمر صعب للغاية.

تحولات العملية: تكلفة الطاقة الخفية

لا يتم تقييم مادة اللحام الصديقة للبيئة في وعاء. يتم تقييمه في عملية قد تحتاج إلى درجات حرارة أعلى، أو ملفات تعريف أطول، أو أجواء خاملة. إذا كان معجون التدفق الحيوي الجديد الخالي من الهالوجين يتطلب درجة حرارة أعلى بمقدار 10 درجات مئوية أو نفق إعادة تدفق النيتروجين لمنع الأكسدة، فقد قمت للتو بزيادة استهلاك الطاقة في المجموعة بشكل كبير. ونادرا ما يتم حساب هذه المقايضة في المطالبة الخضراء.

لقد قمنا بمراجعة الحسابات للعميل. أدى التحول إلى معجون صديق للبيئة ممتاز إلى تقليل انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة وتكاليف معالجة النفايات. ومع ذلك، ارتفع استهلاكهم من النيتروجين بنسبة 30% للحفاظ على الإنتاجية، كما ارتفع استخدام الطاقة في الفرن بنسبة 8% تقريبًا. وكانت الفوائد البيئية الصافية لا تزال إيجابية، ولكنها أقل مما اقترحه التسويق. الحقيقي أم لحام المشكلة هي التكامل الكامل للعملية.

كما أن إعادة العمل والإصلاح تصبح أكثر صعوبة. تترك بعض التدفقات البديلة بقايا يصعب إزالتها لإصلاح اللوحة. إذا كنت بحاجة إلى مذيب أقوى لتنظيفها، فقد عدت إلى المربع الأول. نوصي الآن بإقران معاجين لحام معينة مع منظفات إعادة العمل المتوافقة والأقل عدوانية من البداية - وهو نهج النظام.

تحديد المصادر والقدرة على البقاء في العالم الحقيقي

وأخيرًا، يتعلق الأمر بسلاسل التوريد. مقياس مختبر مثالي أم لحام البديل عديم الفائدة إذا لم تتمكن من الحصول على 10000 كجم منه باستمرار. تأتي العديد من المواد المبتكرة من الكيميائيين الصغار الذين لا يستطيعون التوسع أو ضمان التوحيد من دفعة إلى أخرى. بالنسبة لمصنع كبير الحجم، الموثوقية غير قابلة للتفاوض.

ولهذا السبب فإن مجموعات الإنتاج مهمة. إن التواجد في مكان مثل منطقة يونغنيان، هاندان، المجاورة لطرق النقل الرئيسية مثل السكك الحديدية والطرق السريعة بين بكين وقوانغتشو، لا يتعلق فقط بمثبتات الشحن. لشركة مثل شركة Handan Zitai Fortener Manufacturing Co. ، Ltd.يتعلق الأمر بالدمج في شبكة من موردي المواد والخدمات اللوجستية التي يمكنها دعم الاعتماد المتسق والواسع النطاق للمواد الجديدة. إذا كان مورد اللحام الخاص بك على بعد يوم واحد بالسيارة، فيمكنك إجراء عمليات جرد أصغر حجمًا والاستجابة بشكل أسرع لمعالجة التعديلات.

إن الانتقال إلى البدائل الأكثر مراعاة للبيئة ليس مجرد مبادلة بسيطة. إنها إعادة هندسة لمفهوم أم اللحام - السبائك، والتدفق، والمركبة، والمسحوق، والعملية التي يعيشون فيها. إنها فوضوية، ومليئة بالتسويات، وتتطلب النظر إلى اللوحة بأكملها، وليس فقط جرة اللصق. الهدف ليس النقاء. إنه تأثير أقل حقًا دون التضحية بالموثوقية التي تجعل كل شيء بدءًا من أداة التثبيت وحتى اللوحة الأم للخادم يعمل بالفعل.