Mẹ hàn: giải pháp thay thế thân thiện với môi trường? 

Bạn nghe thấy tiếng hàn và có thể hình dung ra một loại bột nhão hoặc lõi thông lượng cụ thể. Sự thật là, đó là một chút tiếng lóng trong ngành đã trở nên mơ hồ. Thông thường, nó đề cập đến hợp kim hàn cơ bản hoặc chất trợ dung chính ở dạng bột nhão — hỗn hợp mẹ mà mọi thứ khác đều được tạo ra từ đó. Sự thúc đẩy thực sự bây giờ không chỉ nằm ở bản thân hợp kim mà còn ở toàn bộ hệ thống: liệu chúng ta có thể loại bỏ những thứ khó chịu mà không làm giảm hiệu suất trên dây chuyền không? Tôi đã thấy quá nhiều kỹ sư đuổi theo một bảng dữ liệu màu xanh lá cây chỉ để rồi bị sát hại bằng cách bỏ trống hoặc ném đá sau đó.

Câu đố về hợp kim: Ngoài việc không có chì

Rõ ràng, SAC305 (Sn96.5Ag3.0Cu0.5) đã trở thành sản phẩm mẹ không chì mặc định. Nhưng gọi nó là thân thiện với môi trường chỉ dừng lại ở nội dung chính. Dấu chân khai thác bạc rất tàn bạo và nhiệt độ xử lý cao (điển hình là 240-260°C) sẽ đốt cháy nhiều năng lượng hơn. Chúng tôi đã thử nghiệm một số hợp kim có hàm lượng bạc thấp và thậm chí không có bạc như hệ thống Sn-Cu-Ni-Ge. Việc bắt? Làm ướt chậm hơn. Trên một bảng mạch dày đặc có lớp hoàn thiện OSP, bạn có thể cần một dòng điện mạnh hơn để bù lại, sau đó làm hỏng cấu hình màu xanh lá cây của toàn bộ vật liệu mẹ hàn. Đó là một hành động cân bằng.

Một dự án với một khách hàng chế tạo cảm biến công nghiệp nhằm mục đích hoàn toàn không chứa halogen và có hàm lượng bạc thấp. Chúng tôi đã sử dụng hợp kim Sn-Cu-Bi. Hoạt động tốt trong quá trình chỉnh lại dòng, nhưng trong quá trình hàn có chọn lọc các đầu nối xuyên lỗ, mẹ hàn hợp kim cho thấy khả năng lấp đầy lỗ kém. Sự chênh lệch khối lượng nhiệt đã hút nhiệt đi, khiến các khớp của chúng ta bị lạnh. Chúng tôi phải điều chỉnh nhiệt độ nồi tạo sóng và phun chất trợ dung, điều này làm tăng mức sử dụng nitơ. Quá nhiều cho việc giảm lượng khí thải carbon. Đồ mang đi? Hợp kim thay thế đã thay đổi gánh nặng môi trường thay vì loại bỏ nó.

Sau đó là thiếc râu ria. Với hợp kim có hàm lượng thiếc cao, việc giảm nhẹ thường có nghĩa là phủ phù hợp hoặc lấp đầy—nhiều hóa chất hơn, nhiều bước xử lý hơn. Thân thiện với môi trường mẹ hàn không nên chỉ chuyển vấn đề xuống phía dưới. Tôi thiên về hợp kim với các chất phụ gia nhỏ như niken hoặc mangan có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của râu về bản chất, ngay cả khi chúng tốn thêm một khoản chi phí nhỏ. Đó là một cái nhìn vòng đời.

Flux: Bí mật bẩn thỉu của việc không sạch sẽ

Đây là nơi nhãn thân thiện với môi trường bị lạm dụng nhiều nhất. Chất trợ dung không sạch chỉ thân thiện nếu nó thực sự để lại dư lượng lành tính. Nhiều loại vẫn chứa chất kích hoạt có thể bị ăn mòn khi có độ ẩm. Tôi đã kéo những tấm ván ra khỏi ruộng với sự phát triển đuôi gai vì cặn thông lượng màu xanh lá cây đã hấp thụ độ ẩm. Sự thay đổi thực sự là hướng tới các dòng axit hữu cơ hoặc gốc sinh học có nguồn gốc từ những thứ như ngô hoặc đậu nành. Sản phẩm phụ phân hủy của chúng ít độc hơn.

Nhưng hiệu suất là vua. Chất trợ hàn làm từ đậu nành mà chúng tôi đã thử nghiệm có khả năng thấm ướt tốt trên miếng ENIG mới. Tuy nhiên, trên những bo mạch có vấn đề về oxy hóa hoặc bảo quản dù chỉ một chút, nó sẽ bị hỏng. Cửa sổ kích hoạt quá hẹp. Cuối cùng, chúng tôi đã trộn nó với chất kích hoạt tổng hợp để đạt được mức cân bằng phù hợp. Không hoàn toàn tự nhiên nhưng bền vững hơn so với chất tổng hợp có độ bền cao. Đôi khi, một bước tiến ít tệ hơn lại là bước thực tế duy nhất.

Cách xử lý và bảo quản cũng thay đổi. Một số chất hữu cơ này nhạy cảm với tia UV hoặc có thời hạn sử dụng ngắn hơn. Nếu một cửa hàng không có kỷ luật, chất thải vật liệu sẽ tăng vọt. Tôi nhớ một bộ lắp ráp cỡ trung, đại loại như Công ty TNHH Sản xuất Fastener Handan Zitai. ở trung tâm sản xuất lớn đó, có thể có quy mô để quản lý hàng tồn kho một cách chặt chẽ. Nhưng đối với một cửa hàng nhỏ hơn, sự hư hỏng có thể ảnh hưởng đến lợi ích chi phí. các https://www.zitaifasteners.com mô hình hậu cần hiệu quả trong cơ sở công nghiệp tập trung nêu bật tầm quan trọng của sự ổn định trong chuỗi cung ứng đối với việc áp dụng các giải pháp thay thế này.

Bột nhão và phương tiện: Lưu biến là tất cả

Phương tiện chứa bột hàn và chất trợ dung quyết định khả năng in. Nhiều loại bột nhão màu xanh lá cây thay thế các phương tiện gốc dung môi bằng các phương tiện hòa tan trong nước. Âm thanh tuyệt vời. Nhưng nước bay hơi nhanh hơn, làm thay đổi độ nhớt của bột nhão trong thời gian dài in. Bạn bị tắc stencil hoặc nhả kém. Chúng tôi đã học cách sử dụng hệ thống hộp mực kín và kiểm soát độ ẩm trên dây chuyền, điều này một lần nữa lại bổ sung thêm chi phí năng lượng.

Sự phân bố kích thước hạt trong bột hàn cũng quan trọng. Để in cao độ, bạn cần bột Loại 4 hoặc 5 (quả cầu nhỏ hơn). Việc sản xuất loại bột đó bằng các hợp kim thay thế thường sử dụng các loại khí nguyên tử hóa khác nhau. Nitơ rất phổ biến nhưng một số người đang khám phá việc tái chế argon để giảm chất thải. Đó là một chi tiết về quy trình mà hầu hết không nhìn thấy, nhưng nó sẽ được thêm vào sổ cái môi trường của bản cuối cùng. mẹ hàn dán.

Một thí nghiệm thất bại hiện lên trong đầu bạn. Chúng tôi đã thử dán một loại phương tiện làm từ xenlulo mới. Nó được in như một giấc mơ và vượt qua tất cả các bài kiểm tra IPC. Nhưng trong quá trình chỉnh lại dòng, lượng khí thoát ra là không thể đoán trước được. Trên các bo mạch có chênh lệch khối lượng nhiệt lớn, chúng tôi có khoảng trống lớn dưới QFN. Chiếc xe không thể giải phóng các chất dễ bay hơi một cách trơn tru trên toàn bộ hồ sơ. Trở lại phòng thí nghiệm. Nó cho thấy rằng việc bắt chước tính lưu biến của các hệ thống đã được chứng minh bằng vật liệu mới là vô cùng khó khăn.

Thay đổi quy trình: Chi phí năng lượng tiềm ẩn

Vật liệu hàn thân thiện với môi trường không được đánh giá trong lọ. Nó được đánh giá trong một quy trình có thể cần nhiệt độ cao hơn, cấu hình dài hơn hoặc môi trường trơ. Nếu hỗn hợp dán thông lượng sinh học, không chứa halogen mới của bạn yêu cầu nhiệt độ đỉnh cao hơn 10°C hoặc đường hầm phản hồi nitơ để ngăn chặn quá trình oxy hóa thì bạn vừa tăng đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của tổ hợp. Sự đánh đổi đó hiếm khi được tính đến trong yêu cầu xanh.

Chúng tôi đã thực hiện một cuộc kiểm toán cho một khách hàng. Việc chuyển sang loại keo sinh thái cao cấp đã giảm lượng khí thải VOC và chi phí xử lý chất thải. Tuy nhiên, mức tiêu thụ nitơ của họ đã tăng 30% để duy trì năng suất và mức sử dụng năng lượng của lò nướng tăng khoảng 8%. Lợi ích môi trường ròng vẫn tích cực, nhưng thấp hơn so với những gì tiếp thị đề xuất. thực tế mẹ hàn của vấn đề là tích hợp toàn bộ quá trình.

Việc làm lại và sửa chữa cũng phức tạp hơn. Một số chất trợ dung thay thế để lại cặn khó loại bỏ hơn khi sửa chữa bo mạch. Nếu bạn cần một dung môi mạnh hơn để làm sạch chúng, bạn sẽ quay lại sử dụng dung môi cũ. Hiện tại, chúng tôi khuyên bạn nên kết hợp các loại kem hàn cụ thể với chất tẩy rửa làm lại tương thích, ít tác động hơn ngay từ đầu—một cách tiếp cận hệ thống.

Tìm nguồn cung ứng và khả năng tồn tại trong thế giới thực

Cuối cùng là về chuỗi cung ứng. Một quy mô phòng thí nghiệm hoàn hảo mẹ hàn giải pháp thay thế sẽ vô ích nếu bạn không thể nhận được 10.000kg nó một cách nhất quán. Nhiều vật liệu cải tiến đến từ các nhà hóa học nhỏ, những người không thể mở rộng quy mô hoặc đảm bảo tính đồng nhất giữa các lô. Đối với một nhà sản xuất số lượng lớn, độ tin cậy là không thể thương lượng.

Đó là lý do tại sao các cụm sản xuất lại quan trọng. Ở một nơi như Quận Yongnian, Hàm Đan, tiếp giáp với các tuyến giao thông chính như Đường sắt Bắc Kinh-Quảng Châu và đường cao tốc, không chỉ có dây buộc vận chuyển. Đối với một công ty như Công ty TNHH Sản xuất Fastener Handan Zitai., đó là việc được gắn vào một mạng lưới các nhà cung cấp vật liệu và hậu cần có thể hỗ trợ việc áp dụng nhất quán, quy mô lớn các vật liệu mới. Nếu nhà cung cấp vật liệu hàn của bạn cách xa một ngày đường bộ, bạn có thể quản lý hàng tồn kho gọn gàng hơn và phản hồi nhanh hơn với các điều chỉnh quy trình.

Việc chuyển sang các lựa chọn thay thế xanh hơn không phải là một sự hoán đổi đơn giản. Đó là sự tái thiết kế của khái niệm mẹ hàn—hợp kim, chất trợ dung, chất dẫn, bột và quá trình chúng tồn tại. Nó lộn xộn, đầy rẫy những thỏa hiệp và đòi hỏi phải xem xét toàn bộ bảng chứ không chỉ lọ dán. Mục tiêu không phải là sự trong sạch; đó thực sự là tác động thấp hơn mà không làm mất đi độ tin cậy giúp mọi thứ từ dây buộc cho đến bo mạch chủ máy chủ thực sự hoạt động.