CN114262857A - 一种焊带的反向镀锡装置及反向镀锡方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊带的反向镀锡装置及反向镀锡方法，该装置包括异形锡炉、助焊剂筒和冷却组件，异形锡炉的纵截面为“凹”字形，异形锡炉包含右腔体和左腔体，右腔体底部和左腔体底部连通，右腔体上有进出气口，右腔体上表面有进线口，右腔体下表面有与进线口处于同一竖线上的出线口，出线口固定连接有模具，进线口正上方有助焊剂筒，左腔体上表面有左进气口和泄压口，左腔体右表面有加锡口和排锡口，冷却组件竖向设置在模具正下方；该装置利用异形锡炉调整压缩空气的压力，冷却组件进行快速降温。和现有技术相比，生产的焊带稳定性能更好，张力传递更加稳定；更利于焊带的高速生产，还能实现焊带涂层厚度的调整。

Description

一种焊带的反向镀锡装置及反向镀锡方法

技术领域

本发明涉及光伏焊带镀锡设备领域，具体涉及一种焊带的反向镀锡装置及 反向镀锡方法。

背景技术

目前在光伏行业中，光伏焊带在市场上的生产方式主要有两种，一种是电 镀；另外一种是热浸镀。其中电镀成本较高，在光伏行业的市场占有率比较小， 而市场上主流的热浸镀成本较低，在光伏行业占有绝对优势。但是目前行业内， 无论是国内外，热浸镀焊带的生产速度慢，效率低，而且生产的焊带表面质量 低(此处主要指同心度)。光伏焊带作为光伏组件封装生产中重要的原材料， 其质量和成本也起着关键的功能。未来几年，光伏焊带市场的需求量将会增加 2～3倍。因此焊带生产效率和质量都需要得到快速的技术发展。

因此，如何能够生产出高效率，高质量的焊带，是本领域技术人员目前需 要解决的技术问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的主要目的是公开了一种焊带的反向镀锡装 置及反向镀锡方法。通过异形锡炉、助焊剂筒和冷却组件，三者协同，具有一 定的液体压力，加上气体的压力，铜丝圆周方向具有一定的向心压力，所以铜 丝能够更好的处于模具的中心位置，因而焊带同心度会更好。而且用此方法生 产焊带时，铜丝的运行方向从上往下，锡合金的重力方向也自上往下，焊带的 屈服强度可以更低，稳定性能够更好。张力传递更加稳定，更利于焊带的高速 生产。可用来改善生产速度，提高效率，提升焊带表面质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

(一)一种焊带的反向镀锡装置，用于在铜丝上镀锡，所述反向镀锡装置 包括异形锡炉、助焊剂筒和冷却组件，所述异形锡炉纵截面为“凹”字形，所 述异形锡炉包含右腔体和左腔体，所述右腔体的底部和所述左腔体的底部连通， 所述右腔体的上部设置有进出气口，所述右腔体的上表面设置有进线口，所述 右腔体的下表面设置有与所述进线口处于同一竖线上的出线口，所述出线口固 定连接有定径模具，所述定径模具中间设置有过线孔。

进一步的，所述进线口的正上方设置有助焊剂筒，所述助焊剂筒的下端设 置有与所述进线口处于同一竖线上的过线孔，助焊剂筒内设置有膏状助焊剂。

进一步的，所述左腔体的上表面设置有左进气口，所述左腔体的上表面设 置有泄压口，所述左腔体的左表面上端设置有加锡口，所述左腔体的左表面下 端设置有排锡口，所述冷却组件竖向设置在所述定径模具的正下方。

进一步的，所述反向镀锡装置还包括牵引杆，所述牵引杆的直径小于所述 定径模具的过线孔的直径。所述牵引杆的长度大于所述出线口至进线口的距离， 所述牵引杆为硬态铜丝；。

进一步的，所述异形锡炉内设置有镀锡液。

进一步的，所述冷却组件包含冷水机和水冷腔体，所述水冷腔体由左右两 侧对称设置的空心半圆柱腔室组成，左右两侧的空心半圆柱腔室围合起来内部 形成冷却风道，所述冷却风道用于竖向通过焊带。

进一步的，所述冷水机具有出水口和进水口，所述冷水机的出水口连接有 软管，所述软管的一端分为两路支管，每路支管纵向穿过一侧所述空心半圆柱 腔室并与所述冷水机的进水口相连通。

进一步的，所述冷却风道的长度为3-5米。

进一步的，所述镀锡液为锡铋银合金或锡铅合金。

进一步的，所述进线口孔径大于铜丝直径20-30μm。

(二)一种焊带的反向镀锡方法，包括以下步骤：

步骤1，调整助焊剂筒上方的上定位轮和冷却组件下方的下定位轮，使上定 位轮的竖向切线方向、下定位轮的竖向切线方向和定径模具中心保持在同一垂 直线上；

步骤2，将牵引杆从进线口穿至出线口，并同时处于进线口和出线口内；向 异型锡炉内添加镀锡液，并加热至熔融状态；

步骤3，打开左腔体的泄压口，从进出气口向异型锡炉右腔体内充压，使右 腔体的镀锡液压力下全部流到左腔体；

步骤4，待镀锡铜丝从放线设备释放，经拉丝设备变细，再经退火设备退火 后成为软态铜丝，将软态铜丝绕过上定位轮后从助焊剂筒中穿出，与牵引杆的 上端连接，并在牵引杆的牵引下依次经过异形锡炉的进线口、出线口后从冷却 风道穿出，从下定位轮绕出至收线设备；

步骤5，通过调节左腔体和右腔体内的压力调节铜丝表面镀层的厚度；

步骤6，启动放线设备和收线设备，镀锡完成的铜丝成为镀锡焊带并收至线 盘上。

进一步的，步骤4中，从冷却组件的冷却风道出来的镀锡焊带温度为 50-60℃。

进一步的，步骤5中，调整焊带表面镀层厚度的方法为：当焊带表面的镀 层偏薄，则调高右腔体内压力或者调低左腔体内压力；焊带表面的镀层偏厚， 则调低右腔体内压力或者调高左腔体内压力。

和现有技术相比，本发明颠覆了现有生产工艺，能够在铜丝圆周上均匀覆 盖厚度10μm到25μm的锡铅合金，并且整个生产线能保持500m/min到800m/min 高速运行，能够生产出高效率，高质量的焊带。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为整体装置工作示意图；

图3为异形锡炉纵截面示意图；

图4为冷却风道示意图；

在以上图中：

1-异形锡炉；2-筒；3-冷却组件；301-冷水机；302-空心半圆柱腔室；303- 冷却风道；304-软管；4-左腔体；5-右腔体；6-进出气口；7-进线口；8-定径模 具；9-左进气口；10-泄压口；11-进锡口；12-出锡口；13-空心半圆柱腔室。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图 对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以 多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明 内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

(一)请参考图1，图1为一种焊带的反向镀锡装置，用于在铜丝上镀锡， 所述反向镀锡装置包括异形锡炉1、助焊剂筒2和冷却组件3，所述异形锡炉1 的纵截面为“凹”字形，所述异形锡炉1包含右腔体4和左腔体5，所述右腔体 4的底部和所述左腔体5的底部连通，所述右腔体4的上部设置有进出气口6， 所述右腔体4的上表面设置有进线口7，所述右腔体4的下表面设置有与所述进 线口7处于同一竖线上的出线口，所述出线口固定连接有定径模具8，所述定径 模具8中间设置有过线孔；

进一步的，所述进线口7的正上方设置有助焊剂筒2，所述助焊剂筒2的下 端设置有与所述进线口7处于同一竖线上的过线孔，助焊剂筒2内设置有膏状 助焊剂；铜丝经过助焊剂筒2，周围的膏状助焊剂会均匀的涂抹在铜丝表面。

进一步的，参考图3，所述左腔体5的上表面设置有左进气口9，所述左腔 体5的上表面设置有泄压口10，所述左腔体5的左表面上端设置有加锡口11， 所述左腔体5的左表面下端设置有排锡口12，所述冷却组件3竖向设置在所述 定径模具8的正下方；在铜丝即将从定径模具8出口位置经过，能够根据异形 锡炉内1压力的不同，引导不同厚度的合金涂覆，形成焊带，温度从139℃到 190℃。

进一步的，所述反向镀锡装置还包括牵引杆，所述牵引杆的直径小于所述 定径模具8的过线孔的直径，所述牵引杆的长度大于所述出线口至进线口7的 距离，所述牵引杆为硬态铜丝；牵引杆用来牵引退火后经过助焊剂筒2的铜丝 穿过进线口通过模具8进入冷却风道303，最终经过下定位轮绕出。

进一步的，所述异形锡炉1内设置有镀锡液。

进一步的，参考图4，所述冷却组件3包含冷水机301和水冷腔体，所述水 冷腔体由左右两侧对称设置的空心半圆柱腔室302组成，所述左右两侧的空心 半圆柱腔室302围合起来内部形成冷却风道303，所述冷却风道303用于竖向通 过焊带；

进一步的，所述冷水机301具有出水口和进水口，所述冷水机301的出水 口连接有软管304，所述软管304的一端分为两路支管，每路支管纵向穿过一侧 所述空心半圆柱腔室302并与所述冷水机301的进水口相连通。

进一步的，所述冷却风道303的长度为3-5米。所述冷却风道303的长度可 调。根据生产速度的不同，生产速度从500m/min到800m/min，风道的长度为3 米到5米。只有设定不同的长度，才能将焊带的温度从炉温(根据合金不同，温 度从139℃到190℃)降到50℃到60℃，以满足下一步焊带接触过线轮时圆周表 面不被划伤。

进一步的，左右两侧对称设置的空心半圆柱腔室302内部通冷却水，对管 道进行冷却，使整体管道保持恒温状态。

进一步的，所述助焊剂筒2内设置有固态膏状的助焊剂，所述助焊剂粘度 为0#或者00#，铜丝经过助焊剂筒2，周围的膏状助焊剂会均匀的涂抹在铜丝表 面。

进一步的，所述进线口7孔径大于铜丝直径20-30μm。

进一步的，所述镀锡液为锡铋银合金或锡铅合金，温度从139℃到190℃。

进一步的，所述异形锡炉1为钛合金制，外层带有恒温加热，温度控制功 能。

(二)一种焊带的反向镀锡方法，包括以下步骤：

步骤1，调整助焊剂筒上方的上定位轮和冷却组件下方的下定位轮，使上定 位轮的竖向切线方向、下定位轮的竖向切线方向和定径模具中心保持在同一垂 直线上；

步骤2，将牵引杆从进线口穿至出线口，并同时处于进线口和出线口内；向 异型锡炉内添加镀锡液，并加热至熔融状态；在人工穿线过程中，右侧腔体没 有或者有少量残存于模具孔位置的熔融液体，以不影响人工穿线为合适状态；

步骤3，打开左腔体的泄压口，从进出气口向异型锡炉右腔体内充压，使右 腔体的镀锡液压力下全部流到左腔体；

步骤4，待镀锡铜丝从放线设备释放，经拉丝设备变细，再经退火设备退火 后成为软态铜丝，将软态铜丝绕过上定位轮后从助焊剂筒中穿出，与牵引杆的 上端连接，并在牵引杆的牵引下依次经过异形锡炉的进线口、出线口后从冷却 风道穿出，从下定位轮绕出至收线设备；

步骤5，通过调节左腔体和右腔体内的压力调节铜丝表面镀层的厚度，根据 异形锡炉内压力的不同，引导不同厚度的合金涂覆；气体压力设定为0.4到0.5 兆帕，这个根据生产焊带规格不同，直径从0.2到0.35变化，模具更换，焊带 周圈所需要的压力也不一样，经过锡炉内的铜带表面会粘附镀锡液，形成表面 温度为139℃～190℃的焊带；

步骤6，启动放线设备和收线设备，镀锡完成的铜丝成为镀锡焊带并收至线 盘上，自动收线保持独立收线，带自动换盘功能。

进一步的，步骤4中，从冷却组件的冷却风道出来的镀锡焊带温度为 50-60℃。

进一步的，步骤5中，调整焊带表面镀层厚度的方法为：当焊带表面的镀 层偏薄，则调高右腔体内压力或者调低左腔体内压力；焊带表面的镀层偏厚， 则调低右腔体内压力或者调高左腔体内压力。

进一步的，在进行穿线和正常生产中，进线口孔径略大于铜丝直径20～30 μm，存在少量泄气，在运行过程中右腔体会持续补充气压达到平衡状态。其中 铜丝在穿线过程中，出线口模具位置有少量熔融合金，不会漏气。

进一步的，焊带的镀锡过程中，铜丝经过模具时，因为模具处于液体一定 的深度位置，具有一定的液体压力，加上气体的压力，铜丝圆周方向具有一定 的向心压力，所以铜丝能够更好的处于模具的中心位置，因而焊带同心度会更 好。而且用此方法生产焊带时，铜丝的运行方向从上往下，锡合金的重力方向 也自上往下，焊带的屈服强度可以更低，稳定性能够更好。

以上实施例中，一种焊带的反向镀锡装置使用步骤如下：

第一步，调整助焊剂筒上方的上定位轮和冷却组件下方的下定位轮，使上 定位轮的竖向切线方向、下定位轮的竖向切线方向和定径模具中心保持在同一 垂直线上。

第二步，将牵引杆从进线口穿至出线口，并同时处于进线口和出线口内； 向异型锡炉内添加镀锡液，并加热至熔融状态；此时异型锡炉内已经有预制好 的牵引杆，在进线口和出线口通过夹持结构将牵引杆夹紧，并保持锡炉内与外 部空气隔绝。

第三步，在异型锡炉右腔体进出气口进行充压，在异型锡炉左腔体泄压口 释放部分残余压力，使得右侧腔体的锡铅合金在高压气体的作用下全部流到左 侧腔体。

第四步，待镀锡铜丝从放线设备释放，经拉丝设备变细，再经退火设备退 火后成为软态铜丝后，再将软态铜丝绕过上定位轮后从助焊剂筒中穿出，与牵 引杆的上端连接，进入到异型锡炉上方，然后将铜丝牵引到锡炉下方。

第五步，在异型锡炉左腔体进气口进行充压，在右腔体进出气口释放部分 压力，等到两侧气压和镀锡液的高度处于压力平衡位置，即达到了镀锡工位的 正常工作位置。

第六步，启动放线设备和收线设备，镀锡完成的铜丝成为镀锡焊带并收至 线盘上。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的 描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员 是显而易见的。因此，在不偏离本发明的基础上所做的这些修改或改进，均属 于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种焊带的反向镀锡装置，用于在铜丝上镀锡，所述反向镀锡装置包括异形锡炉(1)、助焊剂筒(2)和冷却组件(3)，所述异形锡炉(1)纵截面为“凹”字形，所述异形锡炉(1)包含右腔体(4)和左腔体(5)，所述右腔体(4)的底部和所述左腔体(5)的底部连通，所述右腔体(4)的上部设置有进出气口(6)，所述右腔体(4)的上表面设置有进线口(7)，所述右腔体(4)的下表面设置有与所述进线口(7)处于同一竖线上的出线口，所述出线口固定连接有定径模具(8)，所述定径模具(8)中间设置有过线孔；

所述进线口(7)的正上方设置有助焊剂筒(2)，所述助焊剂筒(2)的下端设置有与所述进线口(7)处于同一竖线上的过线孔，助焊剂筒(2)内设置有膏状助焊剂；

所述左腔体(5)的上表面设置有左进气口(9)，所述左腔体(5)的上表面设置有泄压口(10)，所述左腔体(5)的左表面上端设置有加锡口(11)，所述左腔体(5)的左表面下端设置有排锡口(12)，所述冷却组件(3)竖向设置在所述定径模具(8)的正下方；

所述反向镀锡装置还包括牵引杆，所述牵引杆的直径小于所述定径模具(8)的过线孔的直径，所述牵引杆的长度大于所述出线口至进线口(7)的距离，所述牵引杆为硬态铜丝；

所述异形锡炉(1)内设置有镀锡液。

2.根据权利要求1所述的焊带的反向镀锡装置，其特征在于，所述冷却组件(3)包含冷水机(301)和水冷腔体，所述水冷腔体由左右两侧对称设置的空心半圆柱腔室(302)组成，所述左右两侧的空心半圆柱腔室(302)围合起来内部形成冷却风道(303)，所述冷却风道(303)用于竖向通过焊带；

所述冷水机(301)具有出水口和进水口，所述冷水机(301)的出水口连接有软管(304)，所述软管(304)的一端分为两路支管，每路支管纵向穿过一侧所述空心半圆柱腔室(302)并与所述冷水机(301)的进水口相连通。

3.根据权利要求2所述的焊带的反向镀锡装置，其特征在于，所述冷却风道(303)的长度为3-5米。

4.根据权利要求1所述的焊带的反向镀锡装置，其特征在于，所述镀锡液为锡铋银合金或锡铅合金。

5.根据权利要求1所述的焊带的反向镀锡装置，其特征在于，所述进线口(7)孔径大于铜丝直径20-30μm。

6.一种焊带的反向镀锡方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，调整助焊剂筒上方的上定位轮和冷却组件下方的下定位轮，使上定位轮的竖向切线方向、下定位轮的竖向切线方向和定径模具中心保持在同一垂直线上；

步骤2，将牵引杆从进线口穿至出线口，并同时处于进线口和出线口内；向异型锡炉内添加镀锡液，并加热至熔融状态；

步骤3，打开左腔体的泄压口，从进出气口向异型锡炉右腔体内充压，使右腔体的镀锡液压力下全部流到左腔体；

步骤4，待镀锡铜丝从放线设备释放，经拉丝设备变细，再经退火设备退火后成为软态铜丝，将软态铜丝绕过上定位轮后从助焊剂筒中穿出，与牵引杆的上端连接，并在牵引杆的牵引下依次经过异形锡炉的进线口、出线口后从冷却风道穿出，从下定位轮绕出至收线设备；

步骤5，通过调节左腔体和右腔体内的压力调节铜丝表面镀层的厚度；

步骤6，启动放线设备和收线设备，镀锡完成的铜丝成为镀锡焊带并收至线盘上。

7.根据权利要求6所述的焊带的反向镀锡方法，其特征在于，步骤4中，从冷却组件的冷却风道出来的镀锡焊带温度为50-60℃。

8.根据权利要求6所述的焊带的反向镀锡方法，其特征在于，步骤5中，调整焊带表面镀层厚度的方法为：当焊带表面的镀层偏薄，则调高右腔体内压力或者调低左腔体内压力；焊带表面的镀层偏厚，则调低右腔体内压力或者调高左腔体内压力。

Images