一种低熔点焊丝减径加工装置及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于电子封装及焊接材料领域，特别涉及一种难变形的低熔点焊丝加工装置及其应用。
【背景技术】
[0002]SnBi焊料的共晶成分为Sn58Bi，共晶温度为138.5°C，属于低温焊料。较低的钎焊温度不仅可以降低不同热膨胀系数焊接材料间的热应力损害，也可以使得一些耐高温性能差的电子元件得以使用。因而SnBi低温焊料在分级封装及对温度敏感的材料钎焊中具有较大的应用价值。
[0003]在电子封装中，焊膏、焊条和焊丝等是最为常见的焊接材料形式。目前，SnBi焊料已经出现焊膏、焊条等形式的产品，但是SnBi合金的低延展性限制了其丝材加工的发展。
[0004]专利号为CN201320534964.5的专利文件中，公开了一种可以保持焊丝表面光洁度的焊丝拉丝模具。通过改进拉丝模具压缩区与直孔定径区的锥角，使焊丝与模具不再产生摩擦以保持焊丝表面的光洁度。
[0005]专利号为CN201310406336.3的专利文件中，公开了一种具有自加热功能的拉丝模具。该模具可以降低焊丝塑性变形区的温度梯度，减小微裂纹等缺陷产生的概率。
[0006]综上所述，目前在焊丝生产中，通常将粗的金属丝依次通过不同孔径的拉丝模，拉拔成一定直径的细的金属丝。其工艺改良主要集中于拉拔模具的设计与改进。传统的模具拉丝工艺对合金的延展性要求极高，对于延展性差的SnBi合金，在传统拉丝过程中容易出现断裂、卡模等现象，不能满足生产要求。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是:提供一种可以解决Sn-Bi焊料丝材加工中存在的技术问题的低熔点焊丝减径加工装置。
[0008]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种低熔点焊丝减径加工装置，包括:预拉模2、滚轮3、恒温油浴锅4和电机5 ;所述的预拉模2设置在第一个滚轮3相对应的位置；若干道次的所述的滚轮3组成的两排滚轮组平行设置，每道次滚轮3相互交错设置、直径较之前滚轮3直径大3-6% ;最大的滚轮3为收丝轮；所述的滚轮组设置在恒温油浴锅4内并通过电机箱5内电机驱动且转速相同。
[0009]所述的滚轮组至少由二十四道次的滚轮3组成。
[0010]本发明所要解决的第二个技术问题是:提供一种低熔点焊丝减径加工装置在焊丝减径加工中的应用。
[0011]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种低熔点焊丝减径加工的方法:先将低熔点焊丝1经过一道次预拉模2后，再连续交叉绕过两排平行的滚轮组，整个滚轮组浸在恒温油浴锅4中的油浴内，两平行滚轮组以相同转速转动，低熔点焊丝1在最大的滚轮3处收丝。
[0012]所述的预拉模2的内径(拉拔孔的孔径)较被拉低熔点焊丝1直径小3-5%。
[0013]所述的低熔点焊丝为Sn-Bi焊丝。
[0014]所述的恒温油浴锅4内油浴温度为85°C -125°C。
[0015]所述的滚轮组转速为3-10r/min。
[0016]原理分析:所述的Sn-Bi焊丝，恪点低，在特定的温度下，施加一定的径向拉力时会产生稳定的塑性变形。所述的径向拉力是通过两排滚轮组转动产生的。先将低熔点焊丝经过一道次预拉模收紧后，再连续交叉绕过两排平行的滚轮组，滚轮直径逐渐增大，当两平行滚轮组以相同转速转动时，产生径向拉力，使焊丝减径。
[0017]有益效果:传统的拉丝工艺通常将粗的金属丝依次通过不同孔径的拉丝模，拉拔成一定直径的细的金属丝。对于延展性差的Sn-Bi合金，在传统拉丝过程中容易出现断裂、卡模等现象，不能满足生产要求。本发明公开的拉丝方法，避免了焊丝在通过模具时产生的较大的变形力，利用滚轮直径逐渐增大的两排平行滚轮组以相同角速度转动时产生的末端线速度差，从而产生径向拉力，达到收紧焊丝目的。将Sn-Bi焊丝浸在恒温油浴中，在高温和稳定拉力作用下将产生径向变形。由于作用力小，受力均匀，变形缓慢，不容易断丝。通过调节转速和油浴温度可以控制每道次的减径程度。本发明涉及的拉丝工艺简单，设备灵活性高，解决了 Sn-Bi焊丝在拉拔过程中的断丝问题，满足SnBi合金焊丝加工的生产要求。
【附图说明】
[0018]图1为低熔点焊丝减径加工装置示意图。
[0019]图中，1、低熔点焊丝，2、预拉模，3、滚轮，4、恒温油浴锅，5、电机箱。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021]—种低熔点焊丝减径加工装置，包括:预拉模2、滚轮3、恒温油浴锅4和电机5 ;所述的低熔点焊丝1通过预拉模2后交叉绕在两排平行设置的由二十四道次的滚轮3组成的滚轮组上；所述的低熔点焊丝1在最大的滚轮3处收丝；所述的滚轮组设置在恒温油浴锅4内并通过电机5驱动且转速相同。
[0022]将低熔点直径为2mm的Sn_58Bi焊丝经过内径为1.94mm的预拉模后，再连续交叉绕过两排平行的滚轮组，滚轮直径逐渐增大，整个滚轮组浸在恒温油浴中，当两平行滚轮组以相同转速转动，在最大的滚轮处收丝。恒温油浴温度为85°C。每道次滚轮直径较之前滚轮直径大3%。滚轮组转速为lOr/min。焊丝最终直径为1.78mm，拉丝过程中未发生断丝现象。
[0023]实施例2
[0024]将低熔点直径为2mm的Sn_42Bi焊丝经过内径为1.92mm的预拉模后，再连续交叉绕过两排平行的滚轮组，滚轮直径逐渐增大，整个滚轮组浸在恒温油浴中，当两平行滚轮组以相同转速转动，在最大的滚轮处收丝。恒温油浴温度为100°C。每道次滚轮直径较之前滚轮直径大4%。滚轮组转速为7r/min。焊丝最终直径为1.65mm，拉丝过程中未发生断丝现象。
[0025]实施例3
[0026]将低熔点直径为2mm的Sn_30Bi焊丝经过内径为1.90mm的预拉模后，再连续交叉绕过两排平行的滚轮组，滚轮直径逐渐增大，整个滚轮组浸在恒温油浴中，当两平行滚轮组以相同转速转动，在最大的滚轮处收丝。恒温油浴温度为110°C。每道次滚轮直径较之前滚轮直径大5%。滚轮组转速为5r/min。焊丝最终直径为1.48mm，拉丝过程中未发生断丝现象。
[0027]实施例4
[0028]将低熔点直径为2mm的Sn_58Bi焊丝经过内径为1.94mm的预拉模后，再连续交叉绕过两排平行的滚轮组，滚轮直径逐渐增大，整个滚轮组浸在恒温油浴中，当两平行滚轮组以相同转速转动，在最大的滚轮处收丝。恒温油浴温度为125°C。每道次滚轮直径较之前滚轮直径大6%。滚轮组转速为3r/min。焊丝最终直径为1.26mm，拉丝过程中未发生断丝现象。将上诉所得焊丝经过内径为1.22mm的预拉模后再次通过上述工艺进行二次减径加工后，焊丝最终直径为0.8mm。
[0029]上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干调整和改进，这些都属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种低熔点焊丝减径加工装置，包括:预拉模(2)、滚轮(3)、恒温油浴锅(4)和电机箱(5);所述的预拉模(2)设置在第一个滚轮(3)相对应的位置；若干道次的所述的滚轮(3)组成的两排滚轮组平行设置，每道次滚轮(3)相互交错设置、直径较之前滚轮(3)直径大3-6%;最大的滚轮(3)为收丝轮；所述的滚轮组设置在恒温油浴锅(4)内并通过电机箱(5)内电机驱动且转速相同。2.根据权利要求1所述的一种低熔点焊丝减径加工装置，其特征在于:所述的滚轮组至少由二十四道次的滚轮(3)组成。3.一种利用权利要求1或2所述的低熔点焊丝减径加工装置进行低熔点焊丝减径加工的方法，其特征在于:先将低熔点焊丝(1)经过一道次预拉模(2)后，再连续交叉绕过两排平行的滚轮组，两平行滚轮组以相同转速转动，低熔点焊丝(1)在最大的滚轮(3)处收丝。4.根据权利要求3所述的低熔点焊丝减径加工的方法，其特征在于:所述的低熔点焊丝为Sn-Bi焊丝。5.根据权利要求3所述的低熔点焊丝减径加工的方法，其特征在于:所述的预拉模(2)的内径较被拉低熔点焊丝(1)直径小3-5%。6.根据权利要求3或4所述的低熔点焊丝减径加工的方法，其特征在于:所述的恒温油浴锅(4)内油浴温度为85°C -125°C。7.根据权利要求3或4所述的低熔点焊丝减径加工的方法，其特征在于:滚轮组转速为 3-lOr/min。
【专利摘要】本发明公开了一种低熔点焊丝减径加工装置，包括：预拉模、滚轮、恒温油浴锅和电机箱；所述的预拉模设置在第一个滚轮相对应的位置；若干道次的所述的滚轮组成的两排滚轮组平行设置，每道次滚轮相互交错设置、直径较之前滚轮直径大3-6％；所述的低熔点焊丝在最大的滚轮处收丝；所述的滚轮组设置在恒温油浴锅内并通过电机箱内电机驱动且转速相同。利用该装置对低熔点焊丝减径加工，通过直径逐渐增大的两平行滚轮组以相同转速转动时，获得焊丝径向方向拉力，在恒温油浴提供的特定温度下产生稳定塑形变形，经过多道次变形达到焊丝减径的目的，尤其适用于难变形加工的低熔点焊丝。
【IPC分类】B21C1/14, B21C1/02
【公开号】CN105234196
【申请号】CN201510688424
【发明人】周健, 姚瑶, 陈旭, 薛烽, 白晶
【申请人】张家港市东大工业技术研究院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月21日