波峰焊敞开式氮气保护结构的制作方法

1.本实用新型涉及焊接领域，具体涉及一种波峰焊敞开式氮气保护结构。


背景技术：

2.无铅波峰焊接技术是电子制造中一项关键技术。由于无铅钎料熔点高、润湿性差等特点，导致焊接过程中缺陷增多，为保障焊接效果和可靠性，目前电子组装中普遍采用氮气保护改善无铅钎料的可焊性。为保证焊接质量的同时减少氮气消耗量降低生产成本，氮气在焊接中的应用经历了开放式到隧道式再到屏蔽式的转变。但波峰焊氮气罩的设计，通常是依靠人工经验完成设计，氮气防护效果无法有效保障。
3.现有的敞开式氮气保护罩，结构设计不合理，氮气吹出时不是均匀地吹出来，氮气分散的均匀性较差，焊接时挥发物容易污染堵塞氮气出口，氮气消耗量大，氮气的保护效果难以达到预期。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种波峰焊敞开式氮气保护结构。
5.本实用新型解决技术问题所采用的一个技术方案是，提供一种波峰焊敞开式氮气保护结构，包括框体及依次间隔安装在框体内的三根布气管，所述框体内由前至后依次间隔安装有前布气罩、中布气罩、后布气罩，各个布气罩上均开设有布气口，所述布气管为纳米曝气管，三根布气管分别安装在三个布气罩内。
6.进一步的，所述纳米曝气管一端封闭，另一端连接框体外的供气控制组件；
7.所述供气控制组件包括氮气源、气压调节阀、四通管及三个供气支管，气压调节阀输入端经管路连接氮气源，气压调节阀输出端经管路连接四通管一端，四通管的另外三端分别与三个供气支管的输入端相连接，三个供气支管的输出端分别与三根布气管纳米曝气管相连接。
8.进一步的，所述供气支管包括依次连接的耐高温管、金属预热管，所述耐高温管上安装有流量计，所述金属预热管浸入高温液态锡液中，金属预热管的输入输出端由高温液态锡液中延伸出。
9.进一步的，所述金属预热管为不锈钢材质，形状呈u型或螺旋状。
10.进一步的，所述前布气罩包括前竖板、上盖板、前l罩壳，所述前竖板上端连接上盖板下侧面中部，前l罩壳位于前竖板后侧上端，并罩设在前竖板、上盖板交接处形成腔体a，前侧的纳米曝气管设置在腔体a内，前l罩壳左右两端经框体的左右侧板封闭或经封板封闭，前l罩壳下侧面开设有下横布气孔，前l罩壳上端开设有前横布气孔；
11.所述中布气罩包括横管，中部的纳米曝气管同轴的设置在横管内，横管下端向下延伸有分隔锡液扰波区域与平波区域的中竖板，横管下端于中竖板前后两侧对称开设有中横布气孔；
12.所述后布气罩包括后竖板、后l罩壳，后竖板上端向前弯折，后l罩壳位于后竖板前侧上部，并罩设在后竖板上端弯折处形成腔体b，后侧的纳米曝气管设置在腔体 b内，后l罩壳左右两端经框体的左右侧板封闭或经封板封闭，后l罩壳上端开设有后横布气孔。
13.进一步的，所述上盖板前高后低的斜置；所述前l罩壳、后l罩壳的两个板部的夹角均为钝角；中竖板两侧的中横布气孔之间的夹角不大于120度。
14.进一步的，所述下横布气孔、前横布气孔、中横布气孔、后横布气孔均沿横向间隔开设若干个。
15.进一步的，所述前竖板后侧下方安装有前缓冲板，所述后竖板前侧下方安装有后缓冲板，前缓冲板、后缓冲板上均沿横向间隔开设若干锡液回流孔。
16.进一步的，所述框体内设置有聚气罩板，所述聚气罩板包括前板、左罩板、右罩板，左罩板、右罩板分别罩设在框体内上部左右侧，左罩板、右罩板前后端分别盖设在前布气罩、中布气罩上，所述前板安装在前布气罩上端，其后端位于前布气罩上后侧前板位于左罩板、右罩板之间的前端。
17.进一步的，所述框体左侧或右侧开设有排渣口，排渣口处安装有开关门，排渣口于各个布气管下旁侧分别设置一个。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：结构设计合理，氮气罩内的氮气分布效果好，纳米曝气管外设置有布气罩，能避免焊接时挥发物容易污染堵塞纳米曝气管，对波峰焊接起到最优的保护效果，在保证元件焊接质量的前提下，减少氮气消耗及锡渣的产生。
附图说明
19.下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。
20.图1为波峰焊敞开式氮气保护结构的示意图。
21.图2为图1的仰视图。
22.图3为波峰焊敞开式氮气保护结构剖面图。
23.图4为供气控制组件的结构示意图
24.图5为前布气罩的结构示意图。
25.图6为中布气罩的结构示意图。
26.图7为后布气罩的结构示意图。
27.图中：1-框体；2-前布气罩；201-上盖板；202-前竖板；203-前l罩壳；204-下横布气孔；205-前横布气孔；3-中布气罩；301-横管；302-中竖板；303-中横布气孔； 4-后布气罩；401-后竖板；402-后l罩壳；403-后横布气孔；5-左罩板；6-右罩板； 7-前板；8-前固定夹；9-后固定夹；10-；11-纳米曝气管；12-前缓冲板；13-后缓冲板；14-氮气源；15-气压调节阀；16-四通管；17-流量计；18-耐高温管；19-金属预热管。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.实施例1：
30.如图1-3所示，一种波峰焊敞开式氮气保护结构，包括框体1及依次间隔安装在框体内三根布气管，所述框体内由前至后依次间隔安装有前布气罩2、中布气罩3、后布气罩4，各个布气罩上均开设有布气口，布气口可以使送出的氮气流有方向性，提高氮气流的输送分布范围，所述布气管为纳米曝气管11，三根布气管分别安装在三个布气罩内。
31.在本实施例中，前布气罩、中布气罩、后布气罩在安装好纳米曝气管后，其左右两端进行密封处理，纳米曝气管一端封闭，另一端作为输入端，纳米曝气管输入端与其所在布气罩的内壁密封处理，避免了在使用过程中氮气的泄露。
32.在本实施例中，纳米曝气管采用纳米技术制造，具有微米级孔径的不规则形状孔，进行出气，纳米曝气管通过螺母固定在布气罩内上；利用纳米管组成结构及材料特性，可以将氮气均匀的弥布在锡液表面。
33.在本实施例中，纳米曝气管作为末端供气件，在较低氮气流量下，就可以使得氮气均匀扩散在波峰表面、电子元器件焊接位置，且吹出来的氮气没有太大冲击力，可以有效降低氮气消耗量，并达到惰性保护的目的，大大优于采用不锈钢管钻孔吹气或常规出风口吹气的技术缺陷。在同样的保护效果下，能够降低大量的气体投入从而降低成本。
34.本波峰焊敞开式氮气保护结构，其设计合理，氮气罩内的氮气分布效果好，纳米曝气管外设置有布气罩，能避免焊接时挥发物容易污染堵塞纳米曝气管，对波峰焊接起到最优的保护效果，在保证元件焊接质量的前提下，减少氮气消耗及锡渣的产生。
35.实施例2：
36.如图4所示，实施例2，在实施例1的基础上提供一种供气结构。
37.在本实施例中，所述纳米曝气管一端封闭，另一端连接框体外的供气控制组件；
38.所述供气控制组件包括氮气源14、气压调节阀15、四通管16及三个供气支管，气压调节阀输入端经管路连接氮气源，气压调节阀输出端经管路连接四通管一端，四通管的另外三端分别与三个供气支管的输入端相连接，三个供气支管的输出端分别与三根布气管纳米曝气管相连接。
39.在本实施例中，所述供气支管包括依次连接的耐高温管18、金属预热管19，所述耐高温管上安装有流量计17，所述金属预热管浸入高温液态锡液中，利用锡液温度热传导(无需外加加热源)对氮气进行保温加热，氮气进入焊接区后，不会吸收或带走焊接时产生的热量，有效防止焊接功率消耗变大的情况，金属预热管的输入输出端由高温液态锡液中延伸出。
40.在本实施例中，所述金属预热管为不锈钢材质，形状呈u型或螺旋状。
41.在实际应用中，工作气压为0.3kpa～0.5kpa，每根纳米曝气管每小时氮气的流量控制在5～6立方米，波峰焊设备在开启时，先打开供气控制组件，然后再开启波峰焊设备的锡波，波峰焊设备在停止使用时先关闭锡波然后再关闭供气控制组件。
42.实施例3：
43.如图5-7所示，实施例3，在实施例1或实施例2的基础上提供一种布气罩的具体结构设计。
44.在本实施例中，如图5所示，所述前布气罩包括前竖板202、上盖板201、前l罩壳203，所述前竖板上端连接上盖板下侧面中部，前l罩壳位于前竖板后侧上端，并罩设在前竖
板、上盖板交接处形成腔体a，前l罩壳上下两端分别与前竖板、上板焊接，前侧的纳米曝气管设置在腔体a内，前l罩壳左右两端经框体的左右侧板封闭或经封板封闭，前l罩壳下侧面开设有下横布气孔204，前l罩壳上端开设有前横布气孔205；
45.如图6所示，所述中布气罩包括横管301，中部的纳米曝气管同轴的设置在横管内，横管下端向下延伸有分隔锡液扰波区域与平波区域的中竖板302，避免两侧氮气相互干扰，横管下端于中竖板前后两侧对称开设有中横布气孔303；
46.如图7所示，所述后布气罩包括后竖板401、后l罩壳402，后竖板上端向前弯折，后l罩壳位于后竖板前侧上部，并罩设在后竖板上端弯折处形成腔体b，后l罩壳上下两端分别与后竖板上端折弯部、后竖板焊接，后侧的纳米曝气管设置在腔体b内，后l罩壳左右两端经框体的左右侧板封闭或经封板封闭，后l罩壳上端开设有后横布气孔403。
47.在实际应用中，为了布气合理，所述上盖板前高后低的斜置，上盖板与水平面的夹角为1-10度，优选为5度，前l罩壳、后l罩壳的两个板部的夹角均为钝角，优选为100度；中竖板两侧的中横布气孔之间的夹角不大于120度，优选为90度；
48.在本实施例，为了保障氮气的逸散效果，尽可能覆盖于锡波上方，所述下横布气孔、前横布气孔、中横布气孔、后横布气孔均沿横向间隔开设若干个。
49.在本实施例，所述前竖板后侧下方安装有前缓冲板12，前缓冲板前高后低的斜置，前缓冲板与前竖板之间的夹角不大于120度不小于90度，优选为95度，所述后竖板前侧下方安装有后缓冲板13，后缓冲板与后竖板垂直，后竖板与水平面的夹角为80 度，前缓冲板、后缓冲板上均沿横向间隔开设若干锡液回流孔，前缓冲板、后缓冲板分别在扰波和平波液态金属锡回流入锡炉时进行缓冲，锡液回流孔用于在锡液流入锡炉过程中减缓锡液流速，防止飞溅和对气流的扰动。
50.实施例4：
51.如图1-3所示，为了使得氮气尽可能聚集在锡炉内，实施例4提供了一种钛合金的聚气罩板。
52.在本实施例中，聚气罩板设置在框体内，聚气罩板包括前板7、左罩板5、右罩板6，左罩板、右罩板分别罩设在框体内上部左右侧，左罩板、右罩板前后端分别盖设在前布气罩、中布气罩上，所述前板安装在前布气罩上端，其后端位于前布气罩上后侧，前端经螺栓与上盖板前端锁固，前板位于左罩板、右罩板之间的前端。
53.实施例6：
54.如图2所示，为了在焊接后清理焊渣，所述框体左侧或右侧开设有排渣口，排渣口处安装有开关门。
55.在实际应用中，排渣口于各个布气管下旁侧分别设置一个。
56.清理锡渣时，打开阀门，让锡渣从阀门位置流出；清理完毕时，关闭阀门，防止氮气逸出。
57.实施例7：
58.如图1-3所示，为实现框体高度、角度的调整，
59.在本实施例中，所述框体前端两侧安装有l型前固定夹8，所述框体后端两侧安装有l型后固定夹9，l型前固定夹、l型后固定夹的水平部均开设有垂直螺丝孔、竖直部均开设有水平螺丝孔。
60.使用时，通过前固定夹、前固定夹将框体安装在锡炉上，垂直螺丝孔、水平螺丝孔内安装螺丝，通过水平、垂直两个方向螺丝调整框体高度、角度来控制波峰焊敞开式氮气保护结构的稳定性。
61.本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
62.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
63.上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。