Bolehkah Siasatan-Rawatan Pengawetan Pemanas PFA Meningkatkan Ketahanannya terhadap Plumbum-Fluks Pateri Percuma?

Fluks pematerian bebas plumbum-(yang biasanya terdiri daripada rosin, asid organik (suksin, adipik, glutarik) dan pengaktif halida (amina, bromida)) menghakis PFA pada suhu pematerian (250–350 darjah ). Sisa fluks pada sarung pemanas PFA menggalakkan rekahan permukaan, bengkak dan penembusan pantas. Penyepuhlindapan terma (rawatan-pasca pengawetan) pemanas PFA-biasanya 200 darjah selama 4–8 jam-meningkatkan kehabluran daripada 40–45 % kepada 55–60 %. Semakin tinggi kehabluran, semakin rendah isipadu amorf yang tersedia untuk penyerapan fluks dan serangan kimia. PFA anil adalah 40-60% lebih tahan terhadap serangan fluks bebas plumbum berbanding PFA tanpa anil seperti yang ditunjukkan oleh peningkatan dalam kekerasan permukaan dan masa permulaan patah. Penyepuhlindapan membuang sisa tegasan pembuatan yang memburukkan keretakan tegasan alam sekitar (ESC). Untuk pematerian gelombang atau ketuhar aliran semula dengan pemanas PFA terdedah kepada wap fluks, menyatakan PFA anil boleh meningkatkan hayat pemanas 2–3x.

Mekanisme serangan Fluks dan faedah penyepuhlindapan
Fluks kurang plumbum adalah lebih agresif daripada fluks berasaskan plumbum biasa kerana suhu pematerian yang lebih tinggi (260 darjah lwn. 220 darjah ) dan asid organik yang lebih aktif. Pada 260 darjah wap fluks terpeluwap pada permukaan yang lebih sejuk seperti pemanas PFA. Asid organik meresap ke kawasan amorfus PFA dan menyebabkan pembengkakan (peningkatan volum 2-5%) dan pemplastikan. Pengaktif halida memangkinkan pemotongan rantai dan berat molekul diturunkan. Hasilnya: Permukaan menjadi melekit, kemudian mendapat retakan kecil, kemudian melepuh. Penghalang utama ialah kehabluran PFA. Domain kristal tidak dapat ditembusi oleh molekul fluks, hanya domain amorfus yang membenarkan penyebaran. Penyerapan fluks dikurangkan sepadan dengan penurunan isipadu amorf sebanyak 27% dan kehabluran meningkat daripada 45% kepada 60%.

Anil pasca penyembuhan pada 200 C (di bawah suhu lebur PFA 305 C) menyusun semula rantai amorf menjadi lamella kristal. Ia mengembangkan kristal semasa dan membentuk yang baru. Peningkatan kehabluran adalah kekal melainkan PFA dicairkan semula. Penyepuhlindapan juga meminimumkan tegasan sisa (lihat Artikel #41), yang menjadikan bahan kurang terdedah kepada keretakan tekanan persekitaran. Fluks mengurangkan kepekatan tegasan pada permukaan PFA bertekanan. Pelepasan tekanan meningkatkan ketahanan terhadap pembentukan retak dalam PFA.

Utama-Perbandingan Rintangan Serangan Fluks Percuma
Kehabluran (%) Keadaan PFATegasan Sisa (MPa) Masa ke Permukaan Keretakan dengan wap aliran 260 darjah (jam) Bengkak selepas 100 jam (%) Kekerasan Peningkatan selepas 100 jam (Shore D)
Tidak diselubungi (sebagai-tersemperit) 42 hingga 46 4 hingga 6 50 hingga 100 3 hingga 5 +8 hingga 12
Disepuh (200 darjah , 4 jam) 52-56 2-3 120-200 1.5-2.5 +4-6
Disepuhlindap (200 darjah , 8 jam) 56–60 1–2 200–300 1–2 +2–4
Anil (220 darjah , 4 jam) 58–62 1–2 250–350 1–2 +2–4 (risiko kemerosotan)
Resin kehabluran tinggi (kekhususan) + anil 60 – 65 1 – 2 300 – 500 1 +1 – 2
Resin, kehabluran tinggi, tidak diselubungi 55–58 4–5 150–250 1.5–2.5 +3–5 Metodologi Pengujian Rintangan Fluks
Gunakan ujian berikut untuk melayakkan pemanas PFA untuk-perkhidmatan pematerian percuma plumbum:

Dedahkan sampel PFA kepada wap fluks 260 darjah selama 100 jam. Contohnya, menggunakan fluks tanpa-bersih konvensional (cth, Kester 951 atau Alpha OM-340) dalam tangki tertutup dengan sampel PFA digantung di atas fluks cecair. Tahan pada 260 darjah ± 5 darjah .

Sampel keluar. ukur .

Kekerasan permukaan (Shore D) meningkat sepatutnya<5 units

Perubahan berat -<0.5% (swelling or extraction)

Pemeriksaan visual di bawah pembesaran 20× - tiada rekahan, lepuh, kelekitan.

Ujian bengkok (180 darjah sekitar 10 mm mandrel) Sampel beranil hendaklah dibengkokkan tanpa retak, sampel tidak berlenil mungkin mendedahkan retakan mikro.

Spesifikasi perolehan memerlukan: "Pemanas PFA hendaklah dipanaskan pada 200 darjah selama min 4 jam selepas penyemperitan, dengan peningkatan kehabluran diperakui min 10 mata peratusan." Minta data DSC untuk menunjukkan kehabluran sebelum dan selepas penyepuhlindapan.

Pengalaman Medan Pateri Gelombang
Kemudahan pemasangan PCB menggunakan pemanas PFA dalam mesin pematerian gelombang mereka untuk mengekalkan fluks pada suhu 260 darjah. Pemanas PFA piawai (tidak dineil) gagal setiap 6-9 bulan disebabkan keretakan permukaan akibat fluks. Kilang itu bertukar kepada pemanas PFA yang telah diawet (anil) daripada pengeluar yang sama. Pemanas anil bertahan 18–24 bulan, 2.5–3× lebih lama. Peningkatan kos (15-20% premium) telah dibayar balik dalam tempoh 6 bulan dengan buruh gantian yang lebih rendah dan masa henti. Kilang itu kini memerlukan penyepuhlindapan untuk semua pemanas PFA dalam perkhidmatan fluks.

Had dan Apabila Penyepuhlindapan Tidak Mencukupi
Penyepuhlindapan meningkatkan ketahanan terhadap fluks, tetapi tidak kebal kepada PFA. Tiada fluoropolimer boleh diterima untuk pendedahan fluks cecair berterusan (rendam) pada 260 darjah, menggunakan pemanas seramik atau titanium. Penyepuhlindapan adalah baik untuk pendedahan wap dan sentuhan cecair terputus-putus. Malah PFA anil mungkin gagal dalam masa kurang daripada 500 jam untuk fluks halida yang teruk (kepekatan bromida tinggi). Dalam keadaan ini gunakan pemanas logam bersalut PFA (logam memberikan-perlindungan semula), atau pemanas kuarza dengan kelengkapan PFA.

Tetapi penyepuhlindapan juga mempunyai-perdagangan. Penghabluran yang lebih tinggi bermakna kurang fleksibiliti dan rintangan hentaman (pemanjangan semasa putus berkurangan daripada 300% kepada 200-250%). Dari segi ketahanan terhadap fluks, PFA yang tidak dineil tidak begitu baik, tetapi untuk elemen pemanasan, kejutan mekanikal (perkhidmatan medan, tongkat mudah alih), PFA yang tidak dineil adalah lebih baik.

Kesimpulan: 2-3× rintangan fluks lebih besar selepas penyepuhlindapan.
Selepas-pengawetan penyepuhlindapan terma pemanas PFA (200 darjah , 4-8 h) meningkatkan kehabluran daripada 40-45% kepada 55-60%, iaitu isipadu amorf dikurangkan sebanyak 25-30%. Peningkatan kehabluran meningkatkan ketahanan terhadap serangan fluks pematerian tanpa plumbum sebanyak 2-3X . Masa untuk retak permukaan meningkat daripada 50-100 jam kepada 200-300 jam di bawah pendedahan wap. Penyepuhlindapan juga mengurangkan tekanan sisa, yang mengurangkan kerentanan kepada keretakan tekanan alam sekitar. Untuk pematerian gelombang, ketuhar aliran semula, atau sebarang aplikasi yang PFA terdedah kepada wap fluks pada 250-300 darjah , nyatakan PFA anil. Kos tambahan ini dibenarkan oleh jangka hayat yang lebih panjang dan masa yang kurang. Apabila PFA sepuhlindap pun gagal sebelum waktunya. Tukar bahan pemanas. Tetapi untuk kebanyakan perkhidmatan fluks, perbezaan antara penggantian suku tahunan dan tahunan adalah disebabkan oleh penyepuhlindapan. Anilkannya. Atau menyepuh belanjawan penyelenggaraan anda. Pilihan anda.