用于组合对流焊接和冷凝焊接的回流焊接系统技术方案

本发明专利技术公开了用于组合对流焊接和冷凝焊接的回流焊接系统。回流焊接系统(10)包括一个或多个可单独加热的焊接工艺区(11、12、13)。该回流焊接系统配置为通过冷凝、对流或对流和冷凝的组合来有选择性地向工件(20)供热。凝的组合来有选择性地向工件(20)供热。凝的组合来有选择性地向工件(20)供热。

【技术实现步骤摘要】
931618 B1所述的冷凝焊接系统中，所有残留物在封闭的腔室内蒸发。使用蒸汽(气体/流体)排出并清理残留物，这意味着工艺室将始终保持清洁。与对流焊接系统相比，这大大减少了冷凝系统的维护时间。
[0010]与对流焊接相比，按照如专利EP 931618 B1(德语译本DE 699 07 767)等所述的原理进行的冷凝焊接的缺点是吞吐量较低和回流曲线控制的灵活性较低。这种灵活性的降低是由于必须在几乎封闭的腔室中进行介质(气-液)的相变以避免介质损失所导致的。由于峰值阶段(即，熔化焊料的最高温度阶段)的焊接时间较长，因此组件的快速冷却可能会降低焊接接头的质量。若峰值阶段的焊接时间过短，则焊膏不会完全熔化。但是，若时间过长，则导致的一个结果是金属间相变会变得太厚。
[0011]技术问题
[0012]动力电子装置在车辆中的使用越来越多，这导致电子组件的热质量增加。在大多数情况下，在这些组件上加工的元件也非常小(遵循电子学的一般趋势)。在回流焊接过程中，这会导致热质(动力元件和小元件)之间的温差增大。
[0013]这些因素导致冷凝焊接的使用量增加，代价是回流曲线控制的灵活性和吞吐量较低。一方面，不断提高的质量标准要求回流曲线控制更加灵活，另一方面，生产设备还需要高吞吐量(因为汽车生产通常涉及大量零件)，而这只能利用冷凝原理在有限的范围内实现。此外，对焊接接头可靠性的要求的提高需要诸如在国际专利申请WO 2005/087422 A1中所述类型的真空处理。
[0014]根据工艺要求，用户目前必须选择一种工艺或另一种工艺，因而必须选择系统类型。出于资金和空间的原因，很少同时购买两种类型的系统(对流和冷凝)。
[0015]需要一种使对流焊接和冷凝焊接相结合的系统。但是，到目前为止还没有考虑到对流焊接和冷凝焊接的结合，因为对流系统是一个开放系统，这也是其最大优点，而冷凝系统是一个封闭系统，这既是有利的(真空、污染)也是不利的(吞吐量低)。由于一个系统只能是开放的或封闭的，因此很难想象结合了两种系统的优点的开放和封闭系统的组合。不同的原理(开放/封闭)也使得混合系统更易受到交叉污染。
[0016]对流焊接的开放系统和冷凝焊接的封闭系统的结合会导致以下附加难题：
[0017]·
常规对流系统的连续流动原理使得完全封闭的腔室不可能集成有一个或两个门等。另一个问题是封闭腔室的热稳定性。若内腔壁的温度不高于Galden冷凝介质的沸点，则不会产生足够的气体来控制冷凝焊接过程。若封闭系统被集成到开放系统中，则不可避免地必须使封闭系统变为开放的，以便从一个系统向另一个系统转移组件。这使得封闭系统更难以保持热稳定。
[0018]·
常规的连续流冷凝系统总是伴随着工艺室污染的问题，该问题源于从焊接物品释放出的焊烟。这些残留物污染冷凝焊接工艺的作为封闭系统工作的工艺室和循环的Galden冷凝介质。
[0019]因此，本专利技术的目的是提供一种回流焊接系统，该回流焊接系统允许以灵活的方式实现复杂的回流焊接曲线和高吞吐量，并提高焊接接头的质量。

技术实现思路

[0020]该目的通过如权利要求1所述的回流焊接系统实现的。本专利技术的回流焊接系统包
括一个或多个可单独加热的焊接工艺区。此外，本专利技术的回流焊接系统配置为通过冷凝、对流或对流和冷凝的组合来“有选择性地”向工件供热。
[0021]为了满足上述要求并允许按照冷凝和对流原理在单个系统上处理各种组件，本专利技术结合了两种工艺，使得新系统能够“有选择性地”使用冷凝工艺、对流工艺或对流和冷凝的组合来工作。由于该系统能够有选择性地以多种操作模式操作，因此设备配置为可关闭不需要的部件，而不会妨碍其它工艺步骤。这意味着，当系统在仅需要对流焊接的操作模式下操作时，冷凝工艺区会处于空闲状态，并且被处理的工件可不受阻碍地通过冷凝工艺区。通过这种方式，能够获益于各个工艺的优点，并且当这两种工艺结合时，可实现优点和缺点之间的折衷。
[0022]根据一个实施例，所述回流焊接系统包括至少两个焊接工艺区，这些焊接工艺区包括至少一个冷凝工艺区和位于该冷凝工艺区上游或下游的至少一个对流工艺区。在此实施例中，对流模块可用于对流工艺区，而冷凝模块可用于冷凝工艺区。在此，这些工艺模块可单独操作，具有各自的优点，或者可组合操作。在组合操作模式下，若对流工艺区位于上游，则对流模块可用于预热。此时可在冷凝模块中实现峰值范围(熔化焊料(焊接)的温度范围)。若对流工艺区位于下游，则对流模块例如可配置为冷却区。
[0023]在该实施例的进一步改进中，所述回流焊接系统具有至少三个焊接工艺区，包括上游对流工艺区、冷凝工艺区和下游对流工艺区。这进一步提高了实施“回流曲线”的灵活性。在混合操作中，下游对流工艺区可配置为冷却区，而上游对流工艺区可配置为预热区。峰值范围也可在冷凝工艺区中实现。
[0024]峰值范围也可仅在上游对流工艺区中实现。在这种情况下，可关闭冷凝工艺区，从而提高吞吐量。例如，在部件的热质量差异不是太大的情况下，这种操作模式是可能的。
[0025]此外，将焊接过程分为具有不同传热机制的三个独立部分有助于最大限度地减轻污染问题。在对流预热工艺中，许多物质已经从待焊接的物品中排出，并且这些物质不会再污染密封式焊接室(峰值)。
[0026]根据另一个实施例，所述回流焊接系统包括输送机，该输送机包括用于输送工件使其通过焊接工艺区并从一个焊接工艺区输送到下一个焊接工艺区的多个段。此外，冷凝工艺区配置为有选择性地作为密封式工艺室操作或者允许输送机不受阻碍地输送工件。这实现了有选择性地使回流焊接系统作为冷凝焊接系统、对流焊接系统或组合焊接系统操作的技术实施方案。将冷凝工艺区配置为既作为密封式工艺室(封闭系统)又作为处于非活动状态的开放系统运行的单元允许封闭系统“有选择性地”连接至开放系统。利用分段式输送机系统，可按灵活的方式组合焊接工艺区，并且能实现最佳的工作流程。
[0027]根据本专利技术的实施例，所述回流焊接系统还包括控制单元，该控制单元能够单独控制输送机的各段，并控制回流焊接系统，使得回流焊接系统有选择性地允许以下操作模式：
[0028]·
模式1：纯对流焊接系统，其中冷凝工艺区关闭，
[0029]·
模式2：纯冷凝焊接系统，其中对流工艺区关闭，以及
[0030]·
模式3：组合焊接系统，其中对流工艺区和冷凝工艺区的部件可任意组合，从而实现复杂的焊接曲线。
[0031]因此，控制单元允许根据操作模式预先配置回流焊接系统，这简化了操作。
[0032]根据另一个实施例，密封式工艺室构造为由第一半壳和第二半壳组成，至少其中一个半壳可垂直于输送机的输送方向移动，使得密封式工艺室能够处于开放状态，在该状态下，可将被输送的工件移入和移出冷凝工艺区。将密封式工艺室实现为由半壳组成允许将封闭的冷凝工艺区集成到开放的对流工艺区中，在保持工作流程不变的同时能够有选择性地激活或停用冷凝工艺区。
[0033]在本专利技术的一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回流焊接系统(10)，包括一个或多个可单独加热的焊接工艺区(11、12、13)，其特征在于，该回流焊接系统(10)配置为有选择性地通过冷凝、对流或对流和冷凝的组合向工件(20)供热。2.如权利要求1所述的回流焊接系统(10)，其中，该回流焊接系统(10)包括至少两个焊接工艺区(11、12、13)，所述焊接工艺区包括至少一个冷凝工艺区(12)和位于该冷凝工艺区上游或下游的至少一个对流工艺区(11、13)。3.如权利要求1所述的回流焊接系统(10)，其中，该回流焊接系统(10)包括上游和下游对流工艺区(13)。4.如权利要求2或3所述的回流焊接系统(10)，其中，该回流焊接系统(10)包括输送机(30)，该输送机(30)包括用于输送工件(20)使其通过所述焊接工艺区并从一个焊接工艺区输送到下一个焊接工艺区的多个段(31、32、33)，其中所述冷凝工艺区(12)配置为有选择性地作为密封式工艺室(70)操作或者允许输送机(30)将工件不受阻碍地输送过该冷凝工艺区(12)。5.如权利要求4所述的回流焊接系统(10)，进一步包括控制单元(100)，该控制单元能够独立地控制输送机(30)的各个段(31、32、33)，并控制回流焊接系统(10)，使其有选择性地允许以下操作模式：模式1：纯对流焊接系统，其中冷凝工艺区(12)关闭，模式2：纯冷凝焊接系统，其中对流工艺区(11、13)关闭，以及模式3：组合焊接系统，其中对流工艺区(11、13)和冷凝工艺区(12)的部件可任意组合，从而实现复杂的焊接曲线。6.如权利要求4或5所述的回流焊接系统(10)，其中，密封式工艺室(70)构造为由第一半壳(40)和第二半壳(60)组成，所述半壳(40、60)中的至少一个可垂直于输送机(30)的输送方向移动，使得密封式工艺室(70)能...

【专利技术属性】
技术研发人员：J雷姆，
申请(专利权)人：雷姆热系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：