Курсовая работа: Разработка технологического процесса сборки и монтажа блока стробоскопа

Пайку компонентов на печатной плате будем осуществлять двумя способами: ручной и групповой пайкой волной припоя.

При ручной пайке применяются как индивидуальные паяльники так и паяльные станции, оснащенные системами контроля мощности, температуры, что позволяет избежать перегревов.

Пайка волной припоя - это самый распространенный метод групповой пайки навесных элементов. Она заключается том, что плата прямолинейно перемещается через гребень волны припоя. Преимуществом данного метода являются высокая производительность, возможность создания комплексно-автоматизированного оборудования, ограниченное время взаимодействия припоя с платой, что снижает термоудар, коробление диэлектрика, перегрев элементов.

В настоящее время существует большое количество производителей оборудования для пайки волной припоя. В этих условиях, при выборе конкретной модели, с учетом возрастающей с каждым годом цены на энергоносители, а также директивы президента Республики Беларусь "О экономии и бережливости" приоритетной будет установка с меньшим энергопотреблением и с наилучшим соотношением цена/качество.

Сравним возможности и технические характеристики нескольких установок для пайки волной припоя и выберем оптимальный вариант.

Установка пайки волной припоя TSM HS02-3000:

Электропитание: 220 В 50 Гц

Потребляемая мощность: 24 000 Вт

Габаритные размеры (ШхГхВ): 3700х1350х1620

Вес: 1700 кг. [6]

Рисунок 1.2 Установка пайки волной припоя TSM HS02-3000

Ее особенности:

а) Совместима с процессами безсвинцовой пайки (Lead free);

б) Максимизирована производительность с использованием сочетания ИК нагрева и циркуляционного нагрева горячим воздухом;

в) Минимизированы дефекты, связанные с отпайкой, посредством применения турбулентной волны;

г) Функция контроля расстояния между 1-ым и 2-ым соплами;

д) Максимизирована производительность обслуживания с использованием управления углом наклона направляющей подвески от 2 до 5 град.;

е) правление углом наклона направляющей, ванной припоя (возможность перемещения вверх/вниз, внутрь/наружу) и длиной транспортёра с двигателями;

ж) Максимизирована производительность обслуживания при помощи открытия и закрытия колпачков с валиками.

Регулирование угла передней и задней направляющей в этой установке осуществляется с помощью электродвигателя. Управление резервуаром с припоем производится с использованием шагового двигателя. Установка пайки волной припоя TSM HS02-3000 имеет возможность регулирования длины транспортёра (управление с помощью электродвигателя). Предварительный нагреватель сочетает ИК радиационный нагрев, и нагрев горячим воздухом. В установке предусмотрен антипрогибочный конвейер в зоне охлаждения. Для удобного обслуживания, крышки барабанов открываются с помощью пневматики. Задняя крышка выполнена в виде раздвижного стекла. Есть воздушная завеса между ванной с флюсом и зоной предварительного нагрева. В установке применен штыревой тип пальцев, отлитый и обработанный механически с высокой точностью (покрытие из тефлона, высокая степень прямолинейности). Предусмотрено также устройство накопления свинца, собирающее излишнее количество около зоны предварительного нагрева, по ошибке.

Ванна для припоя в установке TSM HS02-3000 выполнена из высококачественного материала для пайки бессвинцовыми припоями. Материал сопла и его конструкция видоизменены для пайки бессвинцовыми припоями. Используется коррозионностойкая конструкция для пайки бессвинцовыми припоями. Основное сопло сделано с турбулентной насадкой. Центральная поддерживающая направляющая, установленная для предотвращения деформирования печатной платы (регулируется вручную).

Конвейер, электронасос, охлаждающий мотор для устройства предварительного нагрева управляется с использованием инвертора. Включение/выключение нагревателя осуществляется полупроводниковым реле, предусмотрено автоматическое охлаждение полупроводникового реле в случае перегрева. Ошибки установки отслеживаются и отображаются на дисплее, и подается звуковой сигнал. [6]

Основные технические характеристики установки пайки волной припоя TSM HS02-3000 представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Технические характеристики установки TSM HS02-3000.

HS02-3000
Размеры	3700(Д) x 1350(Ш) x 1620(В)	*Варианты 1.Контроллер флюса. 2. Автоматическое устройство для подачи флюса. 3. Распылительная установка для нанесения флюса. 4. Внешний сетчатый конвейер.
Размер платы	30...350 мм
Длина выводов	10 мм
Скорость конвейера	500...3400 мм/мин
Накопитель припоя	400 кг (безсвинцовые припои)
Накопитель флюса	15 л
Уклон направляющей	2...5°
Устройство предварительного нагрева	12.6 кВт (18 кВт)
Устройство нагрева припоя	12.2 кВт

Настольная установка "MASTER WAVE", представленная на рисунке 1.3, предназначена для пайки волной припоя как выводных, так и поверхностно монтируемых (SMD) компонентов. Конструкция "MASTER WAVE" обеспечивает оператору удобство в эксплуатации и хороший доступ к узлам установки для их обслуживания. [7]

Рисунок 1.3 Установка пайки волной Master Wave.

Установка пайки волной Master Wave − прочная и надёжная конструкция.Ванна для припоя изготовлена из высококачественной нержавеющей стали. Специально разработанные нагреватели, установленные в ванне, обеспечивают высокую эффективность нагрева при низком энергопотреблении. В стандартном исполнении, на концах конвейера предусмотрены специальные зоны парковки для каретки с паяемыми платами. Конструкция системы предусматривает компенсацию температурного расширения для обеспечения идеальной параллельности направляющих. Это гарантирует плавное перемещение каретки по по конвейеру без риска её падения, заклинивания или деформации в течение многих лет эксплуатации установки.

Система предварительного подогрева плат и ванна для припоя потребляют по 6 кВт каждая. "Интеллектуальная система" позволяет переключать энергию на приоритетный потребитель, обеспечивая, таким образом, общее потребление установки на уровне всего лишь 6 КВт. Установка пайки волной "MASTER WAVE" спроектирована в полном соответствиями с требованиями "CE" в части машиностроения. В оборудовании применены моторы переменного тока с регулируемой частотой вращения, работающие в насосе для припоя, конвейере и устройстве для формирования "кольцевой" волны.

Флюсователь установки состоит из 5 литрового бака для флюса, пенообразующей пористой трубки, наконечника и двух мембранных насосов с клапаном для управления потоком воздуха. Для работы с флюсами с низким содержанием твёрдых частиц к установке также можно подключить компрессор, подающий сжатый воздух в пористую трубку пенообразователя. Флюсователь предназначен для работы с флюсами на основе искусственной или естественной канифоли, флюсами на водной основе, флюсами, не требующими отмывки, а также с флюсами с низким содержанием твёрдых частиц. Следом за флюсователем установлен воздушный нож, удаляющий избыток флюса с поверхности платы и ускоряющий испарение растворителя.