česky english Vítejte, dnes je středa 26. leden 2022

Deoxidační přísada pro separaci oxidů

DPS 1/2014 | Výroba - články
Autor: Ing. Martin Abel

Tvorba strusky

Na hladině taveniny se vždy tvoří vrstva oxidů. Mohutnost, rychlost tvorby a charakter této vrstvy závisí na řadě aspektů, ale vždy postupně zhoršuje proces pájení a bývá příčinou většiny obvyklých problémů. Vrstva oxidů v sobě váže jednak „přirozené“ kontaminující nečistoty z kontaktních kovových ploch, ale i zbytky tavidel, která mají za úkol kovové plochy zbavit oxidů během pájení. Celkově pájecí lázeň-tavenina rozpouští a pohlcuje i kovy a jejich soli, které byly do taveniny namočeny. Tvorba oxidů na hladině, tzv. „mokrý stěr“, zvětšuje objem lázně, a tak mění nivelaci hladiny. Ta má být podle zpracovávaných desek mezi spodní rovinou a středem tloušťky desky. To je obvykle cca 0,8 mm, tedy velmi malá tolerance.

Deoxidační přísada pro separaci oxidů 1 Deoxidační přísada pro separaci oxidů 2

Obr. 1 Znečištěné trysky v pájecí lázni

Obr. 2 Znečištěné trysky v pájecí lázni

Struska zhoršuje kvalitu pájení

Narůstající množství mikroskopických nečistot, jako krystalizačních jader, ovlivňuje i vlastní tokovitost v celém průřezu kotle, tedy i geometrii povrchu vlny na přepadech. Navíc má přirozenou snahu usazovat se v čerpacích kanálech. Odtud pak někdy bývá struska v chuchvalcích strhávána a vmetena na povrch desek. Tady působí potíže v otvorech i estetické problémy povrchu desek, jako jsou pavučinové zkraty a můstky. Kontaminace lázně, byť pouze jemně rozptýlenou struskou, zhoršuje nejen tokovitost, ale i podstatně zvyšuje bod tání taveniny, tedy i prostup pájky v otvorech na horní stranu desky. Obvyklou reakcí obsluhy pro zlepšení zatékání pájky je zvýšení množství tavidla dodávaného fluxerem. To je ale pomoc krátkodobá a neúčinná, neboť tavidlo, je-li ho nadbytek, opět urychluje oxidaci povrchu taveniny. Ve větším množství nelze tavidlo kvalitně vysušit a dosáhnout tak optimální teploty jeho reaktivnosti s povrchovými oxidy komponentů. A tak se díky houbovité strusce (mokrý stěr) nahromaděné či rozptýlené v tavenině roztáčí nekončící kolo problémů s pájením, kvalitou a ekonomií procesu.

Deoxidační přísada pro separaci oxidů 3 Deoxidační přísada pro separaci oxidů 4

Obr. 3 Znečištěné trysky v pájecí lázni

Obr. 4 Nahromaděná struska

Odstranění strusky

Z uvedených důvodů je u klasických suchých vln doporučováno strusku pravidelně odstraňovat v intervalu cca 2 hod. Značný objem odstraňovaného mokrého stěru tak zhoršuje vlastní práci, brzdí obsluhu a je nenávratně odebrán do odpadu.

Deoxidační přísada pro separaci oxidů 5 Deoxidační přísada pro separaci oxidů 7

Obr. 5 Nahromaděná struska

Obr. 6 Aplikace deoxidační přísady

Deoxidační přísada přidaná do pájecí lázně, ať už během pracovní směny, nebo i při profylaktické údržbě, vyredukuje cca 50 % hmotnosti z mokrého stěru zpět do lázně, a to beze změny složení taveniny, neboť odstraňuje pouze právě rozptýlené nečistoty a oxidy. Ty, vázány deoxidační přísadou, se díky rozdílné specifické hmotnosti koncentrují na hladině, odkud se dají mechanicky snadno odebrat upravenou naběračkou.

Deoxidační přísada pro separaci oxidů 7 Deoxidační přísada pro separaci oxidů 8

Obr. 7 Směs slitiny a deoxidační přísady

Obr. 8 Deoxidační přísada mění barvu na šedivou

Úspory v nákladech

Bezprostřední přímé úspory jsou na množství slitiny, kdy v závislosti na výrobní produkci a velikosti vlny (objemu) znamená houbovitá struska odpad v množství cca 20–50 kg týdně. To jsou při ceně cca 700 Kč/kg přímé vícenáklady 14 000 až 35 000 Kč týdně (700 000 až 1 750 000 Kč ročně). Při použití deoxidační přísady klesají tyto náklady na polovinu. Ceny je samozřejmě nutné upravit podle vlastních zkušeností a praxe.

Další úspory jsou ve spolehlivějším procesu pájení, tedy v odstranění vzniku následných problémů či potíží při oživování i v provozu hotového výrobku. Tam jsou skryté vady pájení vážnou hrozbou, neboť mechanicky nejisté a nespolehlivé body nemohou být spolehlivé ani elektricky. Problémy u výrobků se objevují v záruční době, pokud se neodhalí již při vnitroobvodovém a funkčním testování.

Postup aplikace deoxidační přísady (vlna při pracovní teplotě 245–270 °C)

Tvořící se struska se shromažďuje pod přepady pájecí vlny a postupně pokrývá celý povrch taveniny. S narůstající tloušťkou vrstvy oxidů pod přepady má proud taveniny navíc snahu strhávat neúplně zoxidované kontaminace pod hladinu (stejně jako vířící voda pod jezem). Proto se doporučuje přípravek aplikovat i na čistou hladinu právě i do vnitřního prostoru trysky a vnějšího okolí ještě před vzedmutím vlny. Také ostatní plochu taveniny posypeme deoxidační přísadou přibližně v množství, které odpovídá vrstvě cca do tl. 1 mm. Lze pochopitelně nasypat malou hromádku, objemu cca polévkové lžíce, kterou následně pomocí plochého nástavce rozhrneme po hladině způsobem, jako bychom promíchávali horkou polévku. Přitom lze okamžitě pozorovat separaci drobných zrnek až hrudek oxidů, které díky rozdílné měrné hmotnosti již trvale plavou na povrchu taveniny. Pokud jsou hrudky díky předchozí již hrubé vrstvě houbovitého „mokrého stěru“ větší než 4 mm, lze je hrabátkem, popřípadě sběrnou lžící, obvykle o stěnu trysky rozmačkat, a tak umožnit přístup deoxidační přísady do jejich středu. Přísada předem aplikovaná do prostoru trysky tam zabraňuje ulpívání pavučin a záclon z oxidů na jejích stěnách, které jsou obvyklé při vypínání a zapínání vzedmutí vlny v průběhu pracovní směny pájení.

Deoxidační přísada pro separaci oxidů 9 Deoxidační přísada pro separaci oxidů 10

Obr. 9 Velké části zoxidované slitiny mizí

Obr. 10 Pouze aplikovaná deoxidační přísada (šedivá) zůstává na povrchu lázně

Vlastní množství aplikovaného přípravku záleží v daném okamžiku na množství již rozptýlených plovoucích oxidů, ale také na množství a typu aplikovaného tavidla, které vlastně pájená místa má zbavit tam přítomných oxidů a umožnit jejich rozpuštění a odplavení taveninou.

Množství aplikované deoxidační přísady zde nelze předem definovat. Orientačně lze říci, že při malých a středních objemech kotle a středních objemech výroby (tj. pájení 2–3 dny v týdnu v jedné směně) je aplikační dávka / měsíční údržba jedno balení, tedy cca 800 g. Záleží na mnoha „struskotvorných“ vlivech pájecího procesu. Deoxidační přísada je pudr barvy bílé až šedobílé. Při aplikaci lze vidět postupné šednutí barvy. Separovanou strusku a stav, kdy další „míchání polévky“ již taveninu neuvolní, a přitom přípravek je využit bezezbytku, ukáže typické zabarvení separovaných granulí strusky v barvě tmavě šedé. V této fázi již vhodnou nerez naběračku s otvory 3,5 mm ponoříme do taveniny, necháme cca 10 s prohřát a nabereme strusku. Opatrně zvedneme těsně nad hladinu a šetrným poklepem umožníme odtok separované taveniny zpět do kotle. POZOR na možný rozstřik taveniny! Nakonec oxidy zachycené v naběračce uložíme do sběrné nádoby. Standardní časovou náročnost pro režim údržby při použití přípravku lze odhadnout na cca 30 minut týdně (při středním provozu a vytížení vlny).

http://www.abetec.cz/eshop/product/dezoxidacni-prisada-do-pajeci-lazne-deox/

Partneři

eipc
epci
imaps
ryston-logo-RGB-web
mikrozone
mcu
projectik