專利名稱：無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)噪音高效電磁泵液態(tài)金屬軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，屬焊接領(lǐng)域，特別涉及線路板(PCB)的自動(dòng)雙波峰焊接設(shè)備，及表面安裝技術(shù)(SMT)的印制線路板的雙波峰自動(dòng)焊接設(shè)備中，泵送液態(tài)金屬軟釬料的電磁感應(yīng)式無(wú)噪音高效電磁泵液態(tài)金屬軟釬接單/雙波峰發(fā)生器。
專利US-3 797 724和CN8620924U的液態(tài)金屬軟釬接電磁泵，均屬傳導(dǎo)式電磁泵，這種泵受傳導(dǎo)電流回路電阻的影響很大，而回路電阻又受液態(tài)高溫金屬氧化渣的影響而變化，從而導(dǎo)致波峰的不穩(wěn)定，甚至造成波峰高度大起大落，目前解決這一問(wèn)題的方案是設(shè)置高溫防氧化/.油保護(hù)系統(tǒng)，要求高溫油在攝氏250-300℃度下長(zhǎng)期工作不碳化不揮發(fā)，不分解，該高溫防氧化油，不僅價(jià)格昂貴，而且貨源緊缺，專利CN93246899/3和CN91058162A等均屬單相電磁感應(yīng)單/雙波峰的液態(tài)金屬電磁泵，其原理是利用電磁鐵內(nèi)外環(huán)磁路路徑長(zhǎng)短差異產(chǎn)生的磁程差，從而產(chǎn)生電磁感應(yīng)在內(nèi)外環(huán)上分布的相位差，形成感應(yīng)式電磁力，電磁力指向，由超前相位指向滯后相位，采用該方案，解決了傳導(dǎo)式電磁泵由于液態(tài)高溫金屬氧化渣的影響導(dǎo)致波峰不穩(wěn)定問(wèn)題，但該類電磁泵的一個(gè)最大缺點(diǎn)是，電能轉(zhuǎn)換效率低下，因?yàn)槔玫氖谴懦滩睿纬上辔徊?，因而相位差有限，決大部分是無(wú)用的脈振磁場(chǎng)，電磁力小，大部分電能轉(zhuǎn)換為渦流熱能及線包電阻發(fā)熱，因而無(wú)法獲得高波峰和大的波峰寬度。專利CN96 2 366223 9電磁泵雙波峰發(fā)生器，電磁泵必須分別安裝在焊錫槽的兩邊，以便減輕電磁偶合干擾，這樣波峰發(fā)生器體積大，與機(jī)械泵波峰發(fā)生器很難互換，同時(shí)由于電磁感應(yīng)不對(duì)稱，工作效率低，工作電流20-40安培(本發(fā)明的電磁泵工作電流只有5-6安培)，工作噪音大，震動(dòng)嚴(yán)重，渦流加熱負(fù)效應(yīng)嚴(yán)重影響錫爐溫度的有效控制，無(wú)法獲得超高波峰的推力。
本發(fā)明的目的，是提供一種異步感應(yīng)無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，它不僅能完全消除(SMT)軟釬接中存在的，由于助焊劑及表面元件(SMC)和表面器件(CMD)所用的粘貼劑的熱分解所產(chǎn)生的氣體遮蔽釬接區(qū)，造成跳焊和漏焊現(xiàn)象，而且由于感應(yīng)式無(wú)噪音高效電磁泵的效率比目前的電磁泵效率高8-10倍，波峰高度40mm，寬度可達(dá)400mm，夾縫寬度12mm，可以有效地趕出遮蔽氣體，消除跳焊和CMC，CMD的陰影區(qū)，達(dá)到SMT軟釬接技術(shù)要求。并且可以與機(jī)械泵波峰發(fā)生器良好互換。
本發(fā)明是通過(guò)如下原理實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)的一種異步感應(yīng)式無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，是由無(wú)噪音高效電磁泵，焊料箱，泵腔，回流管等組成，其特征是，無(wú)噪音高效電磁泵由外環(huán)鐵心(2)，內(nèi)環(huán)鐵心(3)，，激磁線包(9)，和液態(tài)金屬泵腔(8)，回流管(4)，補(bǔ)償鐵心(6)，導(dǎo)流片(5)，散熱片(1)等組成。無(wú)噪音高效電磁泵的外環(huán)鐵心(2)是環(huán)形迭片鐵心，在外環(huán)鐵心(2)上均布有線槽，激磁線包(9)鑲嵌在線槽中，泵腔(8)穿過(guò)外環(huán)鐵心(2)的內(nèi)環(huán)，迭片內(nèi)環(huán)鐵心(3)固定在泵腔(8)中，回流管(4)穿過(guò)內(nèi)環(huán)鐵心(3)的內(nèi)環(huán)，一端與泵腔連通，另一端與焊料箱(7)連通，導(dǎo)流片(5)，泵腔(8)之間，散熱片(1)固定在外環(huán)鐵心(2)的外環(huán)，形成外殼結(jié)構(gòu)，迭片補(bǔ)償鐵心(6)固定在泵腔(8)尾部，同時(shí)又可以穿入外環(huán)鐵心(2)的內(nèi)環(huán)。在焊料箱(7)的側(cè)面可以有兩個(gè)獨(dú)立的泵腔(8)并排排列，也可以排列在焊料箱(6)的兩對(duì)立面，或相鄰兩面，包括底部。
泵腔(8)和回流管(4)由不銹鋼管或者鈦合金管構(gòu)成，導(dǎo)流片(5)用鈦合金或不銹鋼材料制備，內(nèi)環(huán)鐵心(3)可以外套鈦合金管或不銹鋼管。
激磁線包(9)導(dǎo)線外繞包云母帶或聚酰亞胺薄膜，耐溫達(dá)到260-300℃，激磁線包(9)在外環(huán)鐵心(2)線槽中的分布原則，類似電機(jī)定子線圈分布原理，當(dāng)激磁線包(9)接通三相或單相交流電源后，在外環(huán)鐵心(2)和內(nèi)環(huán)鐵心(3)及兩者之間的液態(tài)金屬焊料中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
激磁線包(9)鑲嵌在外環(huán)鐵心(2)的線槽中，散熱片外殼(1)套裝在外環(huán)鐵心(2)的外環(huán)上，構(gòu)成一個(gè)整體，該整體可以在泵腔(8)上及泵腔(8)尾部的補(bǔ)償鐵心(6)上往復(fù)移動(dòng)，調(diào)節(jié)電磁推力大小。
回流管(4)可以穿過(guò)內(nèi)環(huán)鐵心(3)的內(nèi)環(huán)腔，一端與泵腔(8)連通，另一端與焊料箱(7)連通，也可以直接從泵腔(8)尾部引出，直接連通焊料箱(7)，不穿過(guò)內(nèi)環(huán)鐵心(3)。
散熱片(1)外殼可以是鑄鐵或鑄鋁材料構(gòu)成。
激磁線包(9)所施加電源，可以是交流電源，可以是直流電源，可以是三相電源，可以是單相電源，激磁線包繞法與之對(duì)應(yīng)即可。
激磁線包(9)的線圈繞法，與電機(jī)定子線圈繞法基本相同。電磁推力大小的調(diào)節(jié)，也可以通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)。
當(dāng)激磁線包(9)中按要求接入單相二相或三相或多相一定幅值和一定頻率的交流電壓，類似電機(jī)原理，在外環(huán)鐵心(2)泵腔(8)泵腔內(nèi)液態(tài)金屬，內(nèi)環(huán)鐵心(3)之間，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，液態(tài)金屬在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流方向垂直于磁場(chǎng)方向，與泵腔(8)軸線方向平行，根據(jù)法拉第定律，載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力，方向垂直于磁場(chǎng)方向和電流方向，因此產(chǎn)生液態(tài)金屬在泵腔(8)中繞軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在泵腔(8)與內(nèi)環(huán)鐵心(3)之間安裝螺旋形導(dǎo)流片(5)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液態(tài)金屬改變?yōu)槁菪\(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)泵送液態(tài)金屬的目的?；亓鞴?4)一端與焊料箱(7)連接，一端與泵腔(8)尾部連接，提供液態(tài)金屬的回流，形成連續(xù)的泵送液態(tài)金屬的目的。補(bǔ)償鐵心(6)同軸心安裝在泵腔(8)的尾部，緊貼尾部，移動(dòng)外環(huán)鐵心(2)，減少外環(huán)鐵心(2)與內(nèi)環(huán)鐵心(3)的重疊面積，相當(dāng)于減少了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與液態(tài)金屬的重疊面積，而感應(yīng)電磁力的大小與該重疊面積的平方成正比，因此通過(guò)改變外環(huán)鐵心(2)的位置，可以方便的連續(xù)調(diào)節(jié)電磁推力大小，從而調(diào)節(jié)波峰高度。沒(méi)有補(bǔ)償鐵心(6)時(shí)，當(dāng)外環(huán)鐵心(2)相對(duì)內(nèi)環(huán)鐵心(3)外移時(shí)，由于重疊面積減少，相當(dāng)于空氣隙增加，激磁線包(9)電流將增加，增加補(bǔ)償鐵心(6)以后，當(dāng)外環(huán)鐵心(2)相對(duì)內(nèi)環(huán)鐵心(3)外移時(shí)，相當(dāng)于空氣隙減少，激磁線包(9)電流將減小。
電磁推力的大小也可以通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)，原理與電機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻調(diào)節(jié)相同。
由于本發(fā)明的原理基于完全對(duì)稱磁場(chǎng)和完全連續(xù)磁場(chǎng)條件下實(shí)現(xiàn)電磁感應(yīng)推力，因此，電磁泵效率高，沒(méi)有直線電磁泵的端部因?yàn)榇艌?chǎng)不連續(xù)而產(chǎn)生的反向電磁感應(yīng)推力效應(yīng)，沒(méi)有直線電磁泵因?yàn)榇艌?chǎng)不對(duì)稱，電磁吸力無(wú)法抵消(包括磁致伸縮效應(yīng))而產(chǎn)生的震動(dòng)及噪音，(電磁吸力是洛淪茲力的二十余倍)，實(shí)現(xiàn)完全無(wú)噪音。
將無(wú)噪音高效電磁泵安裝在焊料箱(7)的側(cè)面，特別是雙波峰，將兩個(gè)無(wú)噪音高效電磁泵并排安裝在焊料箱的一個(gè)側(cè)面，也可以將雙異步感應(yīng)低噪音電磁泵安裝在焊料箱(6)底部的底面上。液態(tài)金屬釬料，經(jīng)無(wú)噪音高效電磁泵泵出泵腔(8)，經(jīng)穩(wěn)流進(jìn)入噴嘴(10)噴出，其中進(jìn)入窄噴嘴噴口的形成亂波峰，進(jìn)入寬噴嘴噴口的形成平波峰。
噴出的液態(tài)金屬軟釬料，在下落過(guò)程中，先經(jīng)防濺板后落入焊料箱(7)，這樣可以保證焊料箱(7)主液面不被擾動(dòng)。
由于無(wú)噪音高效電磁泵泵送液態(tài)金屬時(shí)，無(wú)任何轉(zhuǎn)動(dòng)部件，不會(huì)在液態(tài)金屬液面產(chǎn)生機(jī)械泵的轉(zhuǎn)動(dòng)擾動(dòng)而產(chǎn)生液態(tài)金屬的額外氧化，因此可以有效的減少液態(tài)金屬的氧化，降低生產(chǎn)成本。
附圖是設(shè)計(jì)的單波峰無(wú)噪音高效電磁泵式液態(tài)金屬軟釬接單波峰發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖。


圖1是單波峰發(fā)生器。為一個(gè)無(wú)噪音高效電磁泵安裝在焊料箱(7)側(cè)面的剖面圖。
圖中，1--散熱片外殼；2--外環(huán)鐵心，3--內(nèi)環(huán)鐵心，4--回流管；5--導(dǎo)流片；6--補(bǔ)償鐵心；7--焊料箱；8--泵腔；9--激磁線包；10--噴嘴附圖也是實(shí)施例，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)件，適應(yīng)范圍廣，效率高，第一波峰為高波亂峰，可有效消除SMT軟釬接中氣體遮蔽現(xiàn)象，緊隨其后的平波峰，波面寬平，波壓均勻，可以很好地對(duì)被焊PCB修整。
權(quán)利要求
1.無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，由無(wú)噪音高效電磁泵，焊料箱，泵腔，回流管等組成，其特征是1)無(wú)噪音高效電磁泵由外環(huán)鐵心(2)，內(nèi)環(huán)鐵心(3)，，激磁線包(9)，和液態(tài)金屬泵腔(8)，回流管(4)，補(bǔ)償鐵心(6)，導(dǎo)流片(5)，散熱片(1)等組成。2)無(wú)噪音高效電磁泵的外環(huán)鐵心(2)是環(huán)形迭片鐵心，在外環(huán)鐵心(2)上均布有線槽，激磁線包(9)鑲嵌在線槽中，泵腔(8)穿過(guò)外環(huán)鐵心(2)的內(nèi)環(huán)，迭片內(nèi)環(huán)鐵心(3)固定在泵腔(8)中，回流管(4)穿過(guò)內(nèi)環(huán)鐵心(3)的內(nèi)環(huán)，一端與泵腔連通，另一端與焊料箱(7)連通，導(dǎo)流片(5)成螺旋形固定在內(nèi)環(huán)鐵心(3)的外環(huán)與泵腔(8)之間，散熱片(1)固定在外環(huán)鐵心(2)的外環(huán)，形成外殼結(jié)構(gòu)，迭片補(bǔ)償鐵心(6)固定在泵腔(8)尾部，同時(shí)又可以穿入外環(huán)鐵心(2)的內(nèi)環(huán)。3)在焊料箱(7)的側(cè)面可以有兩個(gè)獨(dú)立的泵腔(8)并排排列，也可以排列在焊料箱(7)的兩對(duì)立面，或相鄰兩面，包括底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，其特征是泵腔(8)和回流管(4)由不銹鋼管或者鈦合金管構(gòu)成，導(dǎo)流片(5)用鈦合金或不銹鋼材料制備，內(nèi)環(huán)鐵心(3)可以外套鈦合金管或不銹鋼管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接/單/雙波峰發(fā)生器，其特征是激磁線包(9)導(dǎo)線外繞包云母帶或聚酰亞胺薄膜，激磁線包(9)在外環(huán)鐵心(2)線槽中的分布原則，與電機(jī)定子線圈分布原理相同，當(dāng)激磁線包(9)接通交流或直流電源后，在外環(huán)鐵心(2)和內(nèi)環(huán)鐵心(3)及兩者之間的液態(tài)金屬焊料中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，其特征是激磁線包(9)鑲嵌在外環(huán)鐵心(2)的線槽中，散熱片外殼(1)套裝在外環(huán)鐵心(2)的外環(huán)上，構(gòu)成一個(gè)整體，該整體可以在泵腔(8)上及泵腔(8)尾部的補(bǔ)償鐵心(6)上往復(fù)移動(dòng)，調(diào)節(jié)電磁推力大小，也可以采用變頻器調(diào)節(jié)電磁推力大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，其特征是回流管(4)可以穿過(guò)內(nèi)環(huán)鐵心(3)的內(nèi)環(huán)腔，一端與泵腔(8)連通，另一端與焊料箱(7)連通，也可以直接從泵腔(8)尾部引出，直接連通焊料箱(7)，不穿過(guò)內(nèi)環(huán)鐵心(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，其特征是散熱片(1)外殼可以是鑄鐵或鑄鋁材料構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，其特征是激磁線包(9)所施加電源，可以是交流電源，可以是直流電源，可以是三相電源，可以是單相電源，激磁線包繞法與之對(duì)應(yīng)即可。
全文摘要
本發(fā)明是一種無(wú)噪音高效電磁泵軟釬接單/雙波峰發(fā)生器，屬焊接領(lǐng)域，適用于表面安裝技術(shù)(SMT)中印制線路板的自動(dòng)化焊接設(shè)備，由焊料箱(7)，雙波峰噴嘴(10)系統(tǒng)及雙無(wú)噪音高效電磁泵組成，它能有效地消除SMT軟釬料中產(chǎn)生的氣態(tài)遮蔽表面元器件(SMC SMD)阻擋所形成的陰影區(qū)，具有電泵效率高，無(wú)任何轉(zhuǎn)動(dòng)部件，無(wú)磨損，可方便替代機(jī)械泵式波峰發(fā)生器，容易制造，能在整個(gè)波峰寬度內(nèi)獲得平整的波峰，和40mm超高波峰。減少氧化錫渣生成。
文檔編號(hào)B23K1/08GK1607058SQ200310105820
公開(kāi)日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2003年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月13日
發(fā)明者劉蘇海 申請(qǐng)人:劉蘇海