Vai PFA sildītāja pēc-sacietēšana var uzlabot tā izturību pret svinu-brīvām lodēšanas plūsmām?

Svinu -nesaturošas lodēšanas plūsmas (kas parasti satur kolofoniju, organiskās skābes (dzintarskābe, adipīnskābe, glutārskābe) un halogenīdu aktivatorus (amīnus, bromīdus)) ir kodīgas pret PFA lodēšanas temperatūrā (250–350 grādi). Plūsmas paliekas uz PFA sildītāja apvalkiem veicina virsmas plaisāšanu, pietūkumu un ātru iespiešanos. PFA sildītāju termiskā atkvēlināšana (pēc-sacietēšanas) -parasti 200 grādu temperatūrā 4–8 h{10}}paaugstina kristāliskumu no 40–45% līdz 55–60%. Jo augstāka ir kristāliskums, jo mazāks ir amorfais tilpums, kas pieejams plūsmas absorbcijai un ķīmiskai iedarbībai. Atkvēlinātais PFA ir par 40–60% izturīgāks pret svinu nesaturošu plūsmu nekā neatkvēlinātais PFA, par ko liecina virsmas cietības palielināšanās un lūzuma sākuma laiks. Rūdīšana novērš ražošanas pārpalikumus, kas pastiprina vides sprieguma plaisāšanu (ESC). Viļņu lodēšanas vai pārplūdes krāsnīm ar PFA sildītājiem, kas pakļauti plūsmas tvaikiem, norādot atkvēlināto PFA, sildītāja kalpošanas laiku var palielināt 2–3 reizes.

Flux uzbrukuma mehānisms un atkausēšanas ieguvums
Plūsmas ar mazāku svinu ir agresīvākas nekā parastas svinu saturošas plūsmas, jo ir augstāka lodēšanas temperatūra (260 grādi pret . 220 grādi) un aktīvākas organiskās skābes. Pie 260 grādiem plūsmas tvaiki kondensējas uz vēsākām virsmām, piemēram, PFA sildītājiem. Organiskās skābes iekļūst PFA amorfajos apgabalos un izraisa pietūkumu (tilpuma palielināšanos par 2-5%) un plastificēšanos. Halogenīdu aktivatori katalizē ķēdes šķelšanos, un molekulmasa tiek pazemināta. Rezultāts: virsma kļūst lipīga, pēc tam parādās nelielas plaisas, pēc tam veidojas tulznas. Galvenā barjera ir PFA kristāliskums. Kristāliskie domēni ir necaurlaidīgi plūsmas molekulām, tikai amorfie domēni pieļauj difūziju. Plūsmas absorbcija tiek samazināta atbilstoši amorfā tilpuma samazinājumam par 27%, un kristāliskums palielinās no 45% līdz 60%.

Pēcsacietēšanas atkvēlināšana 200 C temperatūrā (zem PFA kušanas temperatūras 305 C) pārkārto amorfās ķēdes kristāliskās lamelās. Tas paplašina esošos kristalītus un veido jaunus. Kristalitātes pieaugums ir pastāvīgs, ja vien PFA netiek pārkausēts. Rūdīšana samazina arī atlikušo spriegumu (skatiet 41. pantu), kas padara materiālu mazāk jutīgu pret plaisāšanu no vides sprieguma. Plūsma samazina sprieguma koncentrāciju uz saspringtas PFA virsmas. Stresa mazināšana uzlabo izturību pret plaisu veidošanos PFA.

Svins{0}}Brīvās plūsmas uzbrukuma pretestības salīdzinājums
Kristalitāte (%) Stāvoklis PFAAtlikušais spriegums (MPa) Laiks līdz virsmas plaisāšanai ar 260 grādu plūsmas tvaiku (h) Pietūkums pēc 100 stundām (%) Cietība Palielināts pēc 100 stundām (Šors D)
Neatlaidināts (kā -ekstrudēts) no 42 līdz 46 4 līdz 6 50 līdz 100 3 līdz 5 +8 līdz 12
Atkausēta (200 grādi, 4 st.) 52-56 2-3 120-200 1.5-2.5 +4-6
Rūdīta (200 grādi, 8 st.) 56–60 1–2 200–300 1–2 +2–4
Rūdīta (220 grādi, 4 st.) 58–62 1–2 250–350 1–2 +2–4 (degradācijas risks)
Augstas kristāliskuma sveķi (specialitāte) + rūdīti 60 – 65 1 – 2 300 – 500 1 +1 – 2
Sveķi ar augstu kristāliskumu, neatkvēlināti 55–58 4–5 150–250 1.5–2.5 +3–5 plūsmas pretestības pārbaudes metodika
Izmantojiet šo testu, lai kvalificētu PFA sildītājus bezsvina{0}}lodēšanas pakalpojumam:

100 stundas pakļaujiet PFA paraugus 260 grādu plūsmas tvaiku iedarbībai. Piemēram, izmantojot parasto ne-tīro plūsmu (piemēram, Kester 951 vai Alpha OM-340) noslēgtā tvertnē ar PFA paraugiem, kas suspendēti virs šķidruma plūsmas. Turiet pie 260 grādiem ± 5 grādiem.

Paraugi ārā. Pasākums .

Virsmas cietības (Shore D) palielinājumam jābūt<5 units

Svara izmaiņas -<0.5% (swelling or extraction)

Vizuāla pārbaude ar palielinājumu 20 reizes -, nav plaisu, tulznu, lipīguma.

Liekšanas tests (180 grādos ap 10 mm serdi) Atlaidinātiem paraugiem jāliecas bez plaisāšanas, neatkvēlinātos paraugos var atklāties mikroplaisas.

Iepirkuma specifikācija prasa: "PFA sildītāju atlaidina 200 grādos vismaz 4 stundas pēc ekstrūzijas, ar sertificētu kristāliskuma pieaugumu vismaz par 10 procentpunktiem." Pieprasiet DSC datus, lai norādītu kristāliskumu pirms un pēc atkausēšanas.

Viļņu lodēšanas lauka pieredze
PCB montāžas iekārta izmantoja PFA sildītājus savās viļņu lodēšanas mašīnās, lai saglabātu plūsmu 260 grādu temperatūrā. Standarta (neatlaidinātie) PFA sildītāji sabojājās ik pēc 6-9 mēnešiem plūsmas izraisītas virsmas plaisāšanas dēļ. Iekārta tika mainīta uz pēc konservētiem (atlaidinātiem) PFA sildītājiem no tā paša ražotāja. Atkausētie sildītāji kalpoja 18–24 mēnešus, 2,5–3 reizes ilgāk. Palielinātās izmaksas (15–20% prēmija) tika atmaksātas 6 mēnešos ar mazāku nomaiņas darbu un dīkstāves laiku. Tagad rūpnīcai ir nepieciešama visu plūsmas režīmā esošo PFA sildītāju atkausēšana.

Ierobežojumi un gadījumi, kad ar atlaidināšanu nepietiek
Rūdīšana palielina izturību pret plūsmu, bet nav imūna pret PFA. Neviens fluorpolimērs nav pieņemams nepārtrauktai šķidruma plūsmai (iegremdēšanai) 260 grādu temperatūrā, izmantojiet keramikas vai titāna sildītājus. Rūdīšana ir piemērota tvaiku iedarbībai un periodiskai saskarei ar šķidrumu. Smagas halogenīdu plūsmas (augsta bromīda koncentrācija) gadījumā pat atkvēlināts PFA var neizdoties mazāk nekā 500 stundu laikā. Šādos apstākļos izmantojiet metāla sildītāju ar PFA pārklājumu (metāls atgriež-aizsardzību) vai kvarca sildītāju ar PFA veidgabaliem.

Taču rūdīšanai ir arī kompromiss{0}}. Augstāks kristāliskums nozīmē mazāku elastību un triecienizturību (pagarinājums pārrāvuma brīdī samazinās no 300% līdz 200-250%). Pēc noturības pret plūstamību neatlaidināts PFA nav tik labs, bet sildelementiem, mehāniskiem triecieniem (lauka serviss, portatīvie nūjiņas), neraudzēts PFA ir labāks.

Secinājums: 2-3x lielāka plūsmas pretestība pēc atkausēšanas.
PFA sildītāju pēc-cietēšanas termiskā atkausēšana (200 grādi, 4-8 h) palielina kristāliskumu no 40–45% līdz 55–60%, ti, amorfais tilpums tiek samazināts par 25–30%. Paaugstināts kristāliskums palielina izturību pret bezsvinu lodēšanas plūsmas uzbrukumu 2-3X. Laiks līdz virsmas plaisāšanai palielinās no 50-100 stundām līdz 200-300 stundām tvaika iedarbības laikā. Rūdīšana samazina arī atlikušo spriegumu, kas samazina uzņēmību pret vides sprieguma plaisāšanu. Viļņu lodēšanai, pārplūdes krāsnīm vai jebkuram lietojumam, kurā PFA tiek pakļauts plūsmas tvaikiem 250–300 grādu temperatūrā, norādiet atkvēlināto PFA. Papildu izmaksas attaisno ilgāks kalpošanas laiks un mazāks dīkstāves laiks. Kad pat atkvēlināts PFA neizdodas priekšlaicīgi. Mainiet sildītāja materiālu. Bet lielākajai daļai plūsmas pakalpojumu atšķirība starp ceturkšņa un gada nomaiņu ir saistīta ar atkausēšanu. Atlaidiniet to. Vai arī samaziniet savu uzturēšanas budžetu. Jūsu iespēja.