JP2005515079A - はんだドロス混合物分離方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この発明の実施例は、一般に、ドロスなどの二次的な源からはんだなどの金属物質を回収するための装置、システムおよび方法に関する。特に、この発明は、流動はんだ付けプロセス中にドロスからはんだを回収するためのシステム、装置および方法に関する。
多くの溶融金属が空気と接触すると、それらの金属の化合物、主に酸化物、および窒化物ならびにその他の金属の不純物が形成され得る。溶融金属が動いているとき、金属および金属酸化物は組合さってドロスとして知られる材料を形成する。ドロスは、酸化物で覆われてスポンジ状のネットワークを形成する小滴からなる。たとえば、鉛と錫のはんだのドロスは、でこぼこした粒状の外見を有し得る。ドロスは、表面張力および/または浮力のため、溶融金属に浮かぶかまたは金属を保持している容器にくっつく。ドロスの形成を防止するため、油の層をはんだに注ぐことで空気がはんだに接触するのを防止することによってなど、さまざまな方法が使用されてきた。しかしながら、油の使用は面倒で、はんだの質を劣化させ得る。
く、結果的な液体のはんだおよび/またはドロスのシートは不純なことがある。さらに、ドロスのシートは扱いにくく、除去するために頻繁なメンテナンスが必要である。さらに、ドロスのシートは利用可能なはんだを依然として含むことがある。シートをさらに扱いやすいサイズに分け、かつ液体のはんだをドロスから案内するのを支援するために、ローラにはリブをつけてもよいし、溝をつけてもよいし、または孔を開けてもよい。
この発明の発明者は、チャネル、凹み、孔、およびその他の滑らかでない表面を有するローラに沿ってはんだドロス混合物を流すと、孔、凹み等の場所ではんだドロス混合物にさらにドロスが生成され得ることを発見した。さらに、この発明の発明者は、はんだ(はんだポット内のはんだなど)の表面に浮かぶドロスを切って進むための装置(たとえば、ナイフ状の装置、木工ぎり等)を使用するはんだの再生利用方法も、はんだドロス混合物にさらに多くのドロスを生じ得ることを発見した。さらに、この発明の発明者は、少なくとも1つのロールに滑らかな表面を設けることでロールの対を通されるはんだドロス混合物に生じるドロスを減少し得ることを確認した。これははんだドロス混合物から再生利用されるはんだを増やす手助けとなり得る。
け部に向けられるように構成および配置され得る。容器は、たとえば、流動はんだ付け機のはんだポットであってもよい。
この発明は、一実施例では、連続した流れのプロセスでドロスからはんだを分離することのできるはんだドロス混合物分離装置を提供する。ここに説明される装置、システムおよびプロセスは、流動はんだ付けシステムの一部として実現可能であり、はんだドロス混合物から再生利用されるはんだは、流動はんだ付けシステムのはんだポットへと戻すことができる。ここに説明されるシステム、方法および装置は、実施例によっては、80%〜90%のはんだ回収率を達成した。
保持する取付具23、ドロスリムーバ25、および仕切り35を有するはんだ容器30を含む。
、第1のロール15と第2のロール20との間に向けられるはんだドロス混合物に、第1のロール15および第2のロール20の表面に沿って大きな圧縮力が加えられることに繋がり得る。一実施例では、結果的な圧縮力は約84,750PSIである。第1のロール15および第のロール20は、一実施例では、1分間当たり20回転(RPM)未満かそれに等しいスピードで回転される。一実施例では、第1のロール15および第2のロール20の直径が増えるにつれ、回転スピードは減少し得る。回転スピードが低くなると、はんだドロス混合物に「埋込まれた」はんだが搾り出されて、第1のロール15および第2のロール20から落されるためにより多くの時間が提供される。
の流れを可能にする構造(または構造のセット)であればどのようなものでもよい。仕切り35は、たとえば、はんだ容器30の構造の一部であってもよい。図1の装置の仕切り35は、第1のチャンバの表面に浮かんでいるドロスが第2のチャンバ64に到達するのを防ぎつつ、第2のチャンバ64が仕切り35の下(たとえば、通路37を介して)または仕切り35に設けられる何らかの他の開口部を通って流れる液体のはんだ60を受入れることができるように、はんだ容器30内で配向される。仕切り35は、液体のはんだ60の上部に浮かんでいるドロスの粉末65が第2のチャンバ64に入るのを防ぐ手助けをする(ドロスの粉末65は液体のはんだ60の上部に浮かんでいることに注意されたい)。仕切り35は、一実施例では堰プレートである。一実施例では、仕切り35は、ドロスの粉末65が仕切り35に接触しないようにおよび/または蓄積しないように、第1のロール15および第2のロール10がはんだ容器30に出力しているところから十分遠くに配置される。
る構成および/または表面であれば、どのような構成および/または表面を有してもよい。一実施例では、スクレーパは、第1のロール15からドロスの粉末を掻き取ることのできる金属またはプラスチックなどの実質的に硬い材料で作られる。スクレーパは、滑らかな表面、鋸状の表面、滑らかな表面および鋸状の表面の組合せ、一連の「歯」等を有してもよい。
ELECTRA流動はんだ付け機を含む。
コンベア75は、一実施例では、はんだドロス混合物がプロセス中に凝固しないようにするためのコンベア加熱器85を含む。コンベア加熱器85は、一実施例では、はんだドロス混合物を少なくとも半液体の形で保つのに十分な温度(たとえば、華氏450度から500度)にはんだドロス混合物を維持する。一実施例では、ホッパ80は、はんだドロス混合物55を非固体の形で維持するためにホッパ加熱器90(たとえば、シュート82の近くに位置付けられる)を含む。
Claims (36)
- はんだドロスからはんだを分離する装置であって、
実質的に筒型の表面を有しかつ第1の長手軸について回転可能な第1のロールと、
実質的に筒型の表面を有しかつ前記第1の長手軸に平行な第2の長手軸について回転可能な第2のロールと、
前記第1および第2のロールに結合されかつ前記第2のロールを第1の距離だけ前記第1のロールから間隔をあける取付具とを含み、前記第1の距離は、前記第1および第2のロールが反対方向に回転されるときに前記第1のロールと第2のロールとの間に向けられるはんだドロス混合物を液体のはんだおよびドロスの粉末に分離するのに十分である、装置。 - 前記第1の距離は0.001インチから0.015インチである、請求項1に記載の装置。
- 前記第1のロールは、ドロスの粉末が前記第1のロールの表面に向かって引かれるようにするのに十分な第1の温度で動作するように構成および配置される、請求項1に記載の装置。
- 前記第2のロールは、前記第1の温度より低い第2の温度で動作するように構成および配置される、請求項3に記載の装置。
- 前記第1および第2のロールの少なくとも1つは、実質的に滑らかな表面を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記第1および第2のロールの少なくとも1つは、128マイクロインチRMS未満の粗さの仕上げを有する、請求項4に記載の装置。
- 前記取付具は、前記第1および第2の長手軸が平行でかつ水平から45度未満に位置付けられる共通の平面にあるように前記第1および第2のロールを整列させて保持するように構成および配置される、請求項1に記載の装置。
- 前記第1のロールからドロスの粉末を除去するように構成および配置されるドロスリムーバをさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 前記ドロスリムーバは、前記第1のロールの表面からドロスの粉末を削り取るスクレーパを含む、請求項8に記載の装置。
- 液体のはんだおよびドロスの粉末を受入れるように構成および配置される容器をさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 前記容器は流動はんだ付け機のはんだポットである、請求項10に記載の装置。
- 前記容器は、そこに受入れられる液体のはんだを液体の形で維持するように構成および配置される、請求項10に記載の装置。
- 前記容器は、そこに受入れられる液体のはんだが第1の受け部に向けられるように構成および配置される、請求項12に記載の装置。
- 前記容器は、そこに受入れられるドロスの粉末が第2の受け部に向けられるように構成
および配置される、請求項10に記載の装置。 - 前記容器は、前記第1のロールの少なくとも一部分を液体のはんだに浸漬するように構成および配置される、請求項10に記載の装置。
- 前記容器は、第1および第2のチャンバに分けられる、請求項10に記載の装置。
- 前記第1のチャンバは、液体のはんだおよびドロスの粉末を受入れるように構成および配置される、請求項16に記載の装置。
- 前記容器は、前記第1および第2のチャンバの間に通路をさらに含み、これによって前記第1のチャンバに受入れられる液体のはんだは前記第2のチャンバに向けられる、請求項17に記載の装置。
- 前記第2のチャンバは、そこに受入れられる液体のはんだが第1の受け部に向けられるように構成および配置される、請求項18に記載の装置。
- 前記第1のロールからはんだを除去するように構成および配置されるはんだリムーバをさらに含む、請求項1に記載の装置。
- 第1の容器に含まれるはんだドロス混合物からはんだを分離するシステムであって、
前記第1の容器からはんだ分離装置へと前記はんだドロス混合物を運ぶドロス移動器と、
前記ドロス移動器から前記ドロスはんだ混合物を受入れるはんだ分離装置とを含み、
前記はんだ分離装置は、
第1の温度で制御されるように構成および配置される第1のロールを含み、前記第1のロールは実質的に筒型の表面を有しかつ第1の長手軸について回転可能であり、前記はんだ分離装置はさらに、
実質的に筒型の表面を有しかつ前記第1の長手軸に平行な第2の長手軸について第2の方向で回転可能な第2のロールと、
前記第1および第2のロールに結合されかつ前記第2のロールを第1の距離だけ前記第1のロールから間隔をあける取付具とを含み、前記第1の距離は、前記第1および第2のロールが反対方向に回転されるときに前記第1のロールと第2のロールとの間に向けられるはんだドロス混合物を液体のはんだおよびドロスの粉末に分離するのに十分である、システム。 - 前記第1のロールからドロスを除去するように構成および配置されるドロスリムーバをさらに含む、請求項21に記載のシステム。
- 液体のはんだおよびドロスの粉末を受入れるように構成および配置される第2の容器をさらに含む、請求項21に記載のシステム。
- 前記取付具は、前記第1のロールが前記第2の容器に受入れられるドロスの粉末に接触するように構成および配置される、請求項23に記載のシステム。
- 前記第2の容器は、そこに含まれるはんだを液体の形で維持するように構成および配置される、請求項23に記載のシステム。
- 前記取付具は、前記第1のロールの表面の少なくとも一部分が第2の容器に受入れられる液体のはんだに接触する位置に前記第1のロールを保持する、請求項25に記載のシス
テム。 - 前記第1のロールは、液体のはんだとの接触によって第1の温度で制御される、請求項26に記載のシステム。
- 前記第1の容器から前記はんだ分離装置への輸送中に前記はんだドロス混合物を非固体の形で維持する加熱器をさらに含む、請求項21に記載のシステム。
- 固定された距離だけ間隔をあけられる第1および第2の平行な筒型のロールを有する取付具において、はんだドロス混合物からはんだを分離するための方法であって、
はんだドロス混合物の流れを前記第1および第2の平行な筒型のロールの間に送るステップと、
前記第1および第2のロールを反対方向に回転させて金属ドロス混合物をそれらの間に引き込むステップとを含み、
前記第1および第2のロールの回転は、はんだドロス混合物を液体のはんだおよびドロスの粉末に分離するのに十分な圧力をはんだドロス混合物に適用する、方法。 - 前記取付具は0.001インチから0.015インチだけ前記第1および第2のロールに間隔をあける、請求項29に記載の方法。
- ドロスの粉末が前記第1のロールの表面に引かれるようにする温度まで前記第1のロールを加熱するステップをさらに含む、請求項29に記載の方法。
- 前記第1のロールの表面のドロスの粉末の少なくとも一部分を除去するステップをさらに含む、請求項29に記載の方法。
- はんだドロス混合物の流れを送るステップは、流動はんだ付け機のはんだポットからドロスを送るステップをさらに含む、請求項29に記載の方法。
- はんだドロスからはんだを分離するための装置であって、
非固体の形ではんだドロスを受入れるための入力と、
はんだドロスを液体のはんだおよびドロスの粉末に分離するために前記入力に結合される手段とを含む、装置。 - ドロスの粉末を除去するための手段をさらに含む、請求項34に記載の装置。
- ドロスの粉末から独立して液体の金属を収集できる場所に液体の金属を向けるための手段をさらに含む、請求項34に記載の装置。
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