Александр Шеманов
Александр Смирнов, к. т. н.
В статье рассмотрен вариант реализации технологической операции отмывки печатных узлов с помощью жидкостей на основе растворителей на всех этапах процесса. Показана организация отмывки с применением современного технологического оборудования, которое позволяет обеспечить высокую производительность процесса при полном удалении загрязнений с поверхности изделий.
На многих предприятиях отечественной радио-электронной отрасли одним из ключевых требований к организации процесса отмывки является использование жидкостей на основе растворителей при полном отсутствии взаимодействия воды с электронными компонентами. Типичные представители таких жидкостей — спирто-бензиновая смесь и изопропиловый спирт. Использование традиционных спиртовых жидкостей в оборудовании ванного типа имеет ряд технологических ограничений, а также с точки зрения соблюдения правил пожарной безопасности и санитарных требований. Широко распространенная ручная отмывка печатных узлов в растворителях не позволяет удалить загрязнения из-под корпусов компонентов и обеспечить повторяемость результата отмывки. Поэтому наиболее перспективным является применение оборудования в пожаробезопасном исполнении, которое реализует полный цикл отмывки в растворителях и сушки изделий без вмешательства оператора.
Представляем специалистам установки автоматической отмывки, которые позволяют осуществлять сверхкачественную очистку в жидкостях на основе растворителей за кратчайшее время, эффективную сушку в вакууме и полностью пожаро- и взрывобезопасны. При этом полное время цикла отмывки, включая сушку печатных узлов, составляет от 7 до 15 минут.
Установки немецкой компании REK серии FC (рис. 1) широко распространены в Европе и сейчас, благодаря своим уникальным характеристикам, вызывают повышенный интерес со стороны отечественных производителей радиоэлектронной аппаратуры.
Рис.1 Внешний вид установки REC FC 500
Рассмотрим технические особенности установок REK и самого процесса отмывки печатных узлов в растворителях.
При отмывке печатные узлы помещаются в специальную корзину с разделителями. При необходимости можно изготовить корзины по чертежам заказчика, которые подойдут для различных типов изделий.
Процесс отмывки производится в три стадии: отмывка в промывочной жидкости в вакууме путем активации жидкости при помощи ультразвука или, если использование ультразвука не допускается, то с активным перемещением корзины с отмываемыми изделиями внутри рабочей камеры; затем — ополаскивание в паровой фазе промывочной жидкости и далее — вакуумная сушка. Все параметры технологического процесса отображаются на панели управления, включая температуру промывочной жидкости, время работы ультразвукового генератора, время ополаскивания, время сушки и общую длительность процесса.
Важным моментом при использовании ультразвука является то, что при работе в вакууме эффективность применения ультразвука значительно выше, так как содержание воздуха в промывочной жидкости минимально. Все системы, работающие без вакуума, требуют дегазации промывочной жидкости перед запуском ультразвука. Для изделий, чувствительных к ультразвуку, есть возможность уменьшить мощность ультразвукового генератора или применить генератор с частотой не 40 кГц, как в базовой конфигурации, а 80 кГц, при которой воздействие на изделия минимально.
Промывочная жидкость на основе растворителей помещается в специальный герметичный резервуар, находящийся под вакуумом (рис. 2). Из этого резервуара жидкость попадает в рабочую камеру, оснащенную датчиком уровня. После завершения процесса отмывки жидкость, проходя через систему фильтрации, возвращается обратно в резервуар.
Пары жидкости после очистки попадают в специальный модуль дистилляции (рис. 3), в котором осуществляется обратный переход состава в жидкую фазу, после чего жидкость возвращается в резервуар. Таким образом, достигается минимальный расход жидкости, которая не выносится из рабочей камеры и не испаряется. В итоге расход промывочной жидкости составляет всего 30 литров в год.
Важной особенностью процесса отмывки в растворителях является то, что отечественные элементы, которые, как правило, не выдерживают очистку в жидкостях на водной основе, удается отмыть, не повредив их и не удалив маркировку.
Процедура обслуживания установки проста и не требует специальных навыков. Приблизительно раз в три недели необходимо осуществлять замену механического фильтра в машине и раз в две недели производить очистку модуля дистилляции от загрязнений.
Контролировать состояние фильтра помогает система измерения давления в системе (рис. 4), а состояние модуля дистилляции легко оценить через специальное смотровое окно. Для работы установки требуется минимум коммуникаций: необходим только сжатый воздух в небольшом объеме для управления клапанами и подключение к системе электропитания с напряжением 380 В. Для установки не нужно подводить воду и канализацию, так как она работает по полностью замкнутому циклу. Это чрезвычайно важно для производств с ограничениями по стокам.
В итоге для очистки печатных узлов с отечественными негерметичными, чувствительными элементами появилось техническое решение, сочетающее несколько преимуществ: малое время процесса, высокую эффективность отмывки, минимальный расход промывочной жидкости и отсутствие воды на всех стадиях очистки, а также минимальное время сушки.
Установки REK демонстрируют высокую эффективность по удалению остатков флюса, клеев, механических частиц (шариков припоя), различных жировых и масляных загрязнений с поверхности печатных узлов.
В установках REK применяются жидкости на основе модифицированных спиртов, например Ionox I3280 компании Kyzen, США.
Технические характеристики жидкости Ionox I3280 представлены в таблице 1. Промывочная жидкость Ionox I3280 полностью совместима с желтыми металлами, включая бронзу, медь, латунь, а также с алюминиевыми сплавами, железом, сталью, большинством типов пластиков и резин.
Ionox I3280 позволяет эффективно удалять остатки флюсов и других загрязнений с поверхности печатных узлов. При этом отмывка и ополаскивание производятся только в жидкости на основе растворителей, взаимодействие печатных узлов с водой отсутствует.
Особенности оборудования REK:
- Замкнутая герметичная рабочая камера с датчиком утечки и смотровым окном.
- Процессы очистки, ополаскивания в паровой фазе используемой жидкости и сушка при постоянном вакууме.
- Корзина движется по заданной траектории: поворот – фиксация – качание.
- Для управления установкой используются контроллеры Siemens (рис. 5).
Существует возможность создания девяти рабочих программ.
- Контроль температуры и точное поддержание ее во время всего цикла.
- Время цикла вместе с сушкой — от 7 до 15 мин.
- Постоянный контроль всех параметров процесса — таких как температура, давление и соблюдение выбранного режима.
- Компактная конструкция.
- модуль тонкой фильтрации, запасные фильтры;
- модуль многоуровневой очистки (две стадии отмывки с интервалом);
- модуль очистки ультразвуком 40 кГц;
- система магнитного удаления остатков металлических частиц;
- система активного перемешивания жидкости для повышения эффективности;
- конвейер подачи модулей в рабочую камеру.
Технические характеристики установок REK серии FC приведены в таблице 2.
