回流焊設備的案例
微量氧傳感器在回流焊設備中的應用
在焊接設備中，微量氧傳感器是一個至關重要的元件，用于檢測和監測焊接過程中氧氣濃度，氧氣濃度在焊接過程中的能夠顯著影響焊接質量和效率。本文將探討微量氧傳感器在選擇焊接設備中的關鍵作用和應用。
在焊接過程中，氧氣的存在會對焊接質量產生重大影響，通過實時監測和控制氧氣濃度，微量氧傳感器能夠幫助提高焊接質量、降低不良焊接率，并增強生產效率。
微量氧傳感器的作用
在焊接過程中，過高或過低的氧氣濃度都可能導致焊接缺陷，如氧化、孔洞或者過硬焊。傳感器通過即時反饋，幫助操作員及時調整焊接參數，保持氣氛控制在最佳狀態。
提高焊接質量和穩定性：
精確控制焊接區域的氧氣濃度可以有效地減少焊接缺陷的發生率。無論是在手工焊接還是自動化焊接過程中，微量氧傳感器的使用都能夠保證焊接接頭的均勻性和可靠性，從而提高產品的質量和一致性。
節約生產成本：
通過減少廢品率和提高一次通過率，微量氧傳感器能夠幫助企業節約生產成本。高質量的焊接不僅減少了返工和修復的需求，還降低了廢料的產生，從而在長期運營中帶來顯著的成本節約。
符合質量標準和法規要求：
許多行業和應用對焊接質量有嚴格的要求，如航空航天、汽車制造和醫療設備。微量氧傳感器的使用可以幫助企業符合這些標準和法規要求，保證產品的安全性和可靠性。
如何選擇適合的微量氧傳感器
選擇適合的微量氧傳感器是確保焊接設備正常運行和提高焊接質量的關鍵步驟。以下是一些
選擇微量氧傳感器時需要考慮的因素：
精度和響應時間：傳感器的精度和響應時間直接影響到實時控制的效果。優質的傳感器應具有高精度和快速的響應時間，以確保及時調整焊接參數。
展開 回流焊氧氣過程控制的新方式
隨著眾多電子產品向小型、輕型、高密度方向發展，特別是手持設備的大量使用，在元器件材料工藝方面都對原有SMT技術提出了嚴峻的挑戰，也因此使SM得到了飛速發展的機會。lC引腳腳距發展到0.5mm、0.4mm、0.3mm，BGA已被廣泛采用，CSP也嶄露頭角，并呈現出快速上漲趨勢，材料上免清洗、低殘留錫膏得到廣泛應用。所有這些都給回流焊工藝提出了新的要求，趨勢就是回流焊采用更先進的熱傳遞方式，達到節約能源，均勻溫度，適合雙面板PCB和新型器件封裝方式的焊接要求，并逐步實現對波峰焊的全面代替。總體來講，回流焊爐正朝著高效、多功能和智能化方向發展。
回流焊技術在電子制造領域并不陌生，我們電腦內使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到線路板上的，這種設備的內部有一個加熱電路，將空氣或氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經貼好元件的線路板，讓元件兩側的焊料融化后與主板粘結。這種工藝的優勢是溫度易于控制，焊接過程中還能避免氧化，制造成本也更容易控制。
焊接過程中還能避免氧化一般使用惰性氣體保護，這種方式已經有很長的時間了，并已得到較大范圍的應用。由于價格的考慮，一般都是選擇氮氣保護。為保證電子產品在高溫條件下的焊接質量，需要嚴格控制回流焊、波峰焊設備中的氧氣含量這就需要用到測試范圍從空氣（20.95%）到低氧濃度環境（5ppm左右）全覆蓋的氧氣傳感器來全程監控爐內氧含量，從而完善工藝流程，提升產品質量。
新世聯科技的熒光微量氧模塊LOX-TRACE可以在任意氧濃度下工作且不會損壞傳感器。傳感器高精度、高分辨率最高可1PPM。傳統的電化學不易保存、氧化鋯超量程使用會損壞。回流焊中氧濃度需要從常量20.9%降到5PPM左右，熒光微量氧模塊可謂是起到好處。
展開 技術技巧 | 結合PCB板的回流焊過程分析
這對于回流焊工藝改進提供有利的依據。
文章來源：MSC大中華區Cradle產品業務發展經理李晶編寫
電子封裝中的回流焊仿真分析
作者：黃晶
廣州安世亞太公司
目前，表面組裝技術（SMT）中，采用的釬焊技術主要是回流焊，因此，對回流焊溫度場的仿真研究極其重要。封裝結構中不同材料之間存在熱膨脹系數差異，電子封裝在回流焊溫變過程中會產生翹曲變形。結構的翹曲會影響封裝結構的共面度，引發芯片斷裂、界面分層和焊點裝聯缺陷等質量和可靠性問題。因而，掌握回流焊仿真分析技術，對提高產品封裝質量、優化電子封裝中回流焊的溫度設置具有相當重要的意義。
回流焊仿真技術路線
回流焊是一個熱加載過程，在進行回流焊仿真分析時，目前主要有以下幾種仿真技術路線：
基于CFD軟件的瞬態溫度場分析
采用此種方式，可以精確的考慮回流爐內的結構，考慮熱風及熱空氣在回流爐內的流動狀況，計算出來的溫度場比較準確。但是由于需要對流場域精確建模，并且還要計算長時間的瞬態和考慮結構的運動過程，計算量通常比較大。
展開 
ANSYS Workbench 回流焊 移動熱源 傳熱仿真 APDL程序 ￥99
通過APDL命令實現對流換熱位置隨時間變化的傳熱計算，可用于回流焊工藝溫度場分析等。
程序為溫度沿Y方向移動，模型形狀、溫區長度、移動速度、換熱系數、溫度、區間數量均可調整。
LS-DYNA中自適應ISPG方法的最新進展及其應用--回流焊、膠粘劑流動和涂層模擬
ISPG可有效地求解涉及強表面張力效應的自由表面流動問題，如回流焊，粘膠流動和壓縮成形等。ISPG基于完全隱式拉格朗日粒子伽遼金方法求解考慮液體粘度、表面張力和接觸角的Navier-Stokes方程，可精確地保持流體體積，能夠精確地模擬回流焊過程中焊球形狀形成的過程（考慮自由表面流、表面張力和附著力），研究回流焊工藝過程中可能出現的缺陷，如翹曲、橋接和虛焊等。
上圖中左一案例為具有強表面張力的自由表面的回流焊模擬，焊球在溫度影響下逐漸展現流體的性質，在接觸壁面時，其表面在表面附著力的作用下擴張，形成非常大的變形。由于使用的是不可壓的流體求解器，模擬過程中焊球的體積變化幾乎為零，說明ISPG方法在保持體積方面表現非常優秀。中間案例為由于熱膨脹引起PCB電路板翹曲中回流焊焊接的過程，在流體表面施加邊界條件進行流固耦合計算，模擬過程精確預測了每個焊球的變形過程。右一案例顯示了具有10,000個焊球的大型模型，該模型包含3200萬單元并使用320核CPU，基于全隱式計算，計算在2天內完成，展示了LS-DYNA ISPG計算大規模模型的強大能力。
ISPG方法的基本理論。作為一種流體求解器，ISPG以拉格朗日方式求解Navier-Stokes方程，同時加入流體的連續性方程和不可壓縮條件，通過動量守恒光滑算法，基于隱式求解得到相對應的壓力、速度和位移。
展開 LS-DYNA中自適應ISPG方法的最新進展及其應用--回流焊、膠粘劑流動和涂層模擬
ISPG可有效地求解涉及強表面張力效應的自由表面流動問題，如回流焊，粘膠流動和壓縮成形等。ISPG基于完全隱式拉格朗日粒子伽遼金方法求解考慮液體粘度、表面張力和接觸角的Navier-Stokes方程，可精確地保持流體體積，能夠精確地模擬回流焊過程中焊球形狀形成的過程（考慮自由表面流、表面張力和附著力），研究回流焊工藝過程中可能出現的缺陷，如翹曲、橋接和虛焊等。
上圖中左一案例為具有強表面張力的自由表面的回流焊模擬，焊球在溫度影響下逐漸展現流體的性質，在接觸壁面時，其表面在表面附著力的作用下擴張，形成非常大的變形。由于使用的是不可壓的流體求解器，模擬過程中焊球的體積變化幾乎為零，說明ISPG方法在保持體積方面表現非常優秀。中間案例為由于熱膨脹引起PCB電路板翹曲中回流焊焊接的過程，在流體表面施加邊界條件進行流固耦合計算，模擬過程精確預測了每個焊球的變形過程。右一案例顯示了具有10,000個焊球的大型模型，該模型包含3200萬單元并使用320核CPU，基于全隱式計算，計算在2天內完成，展示了LS-DYNA ISPG計算大規模模型的強大能力。
ISPG方法的基本理論。作為一種流體求解器，ISPG以拉格朗日方式求解Navier-Stokes方程，同時加入流體的連續性方程和不可壓縮條件，通過動量守恒光滑算法，基于隱式求解得到相對應的壓力、速度和位移。
展開 Ansys LS-DYNA ISPG方法應用介紹（回流焊橋接、膠水流動等）【7月11日直播】
7月11日，Ansys官方『Ansys LS-DYNA ISPG方法應用介紹（回流焊橋接、膠水流動等）』研討會干貨滿滿，感興趣的下滑預約學習??
時間：7月11日（星期五），16：00-17：00
內容簡介：LS-DYNA 的 ISPG 方法是 Ansys 近幾年開發的一種全新求解技術。該方法基于拉格朗日粒子法，專門用于求解粘性流體的自由表面流問題，并能夠準確考慮流體的表面張力及其與壁面的附著力。相比傳統 CFD 工具常用的 VOF 方法，ISPG 能夠以較少的粒子數量獲得高質量的仿真結果。此外，ISPG 還能與 LS-DYNA 的隱式 FEM 求解器結合，實現流固耦合分析。
該方法在多個工程領域具有廣泛應用前景，尤其適用于回流焊工藝仿真，例如在結構翹曲變形作用下的焊球形狀及橋接現象模擬。此外，它在粘膠工藝分析（如壓膠形狀預測）等方面也展現出良好的適用性。
講師：
董驍 | Ansys主任應用工程師
主要負責LS-DYNA產品在中國的方案開發、推廣和技術支持工作，具備多年LS-DYNA在不同領域的應用經驗。
形式：線上
費用：免費
掃碼立即報名
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技術鄰簡介：
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
仿真服務、Ansys 2025R1系列往期錄播免費領取，更多資料，掃碼添加技術鄰客服詳細咨詢~
（??添加客服回復【ANR1】了解更多??）
●基于Ansys Workbench Ls-dyna模擬蹦床上球體的彈跳過程案例講解（含模型文件）
●基于Hyperworks和Ls-dyna的電池包擠壓之焊點失效模擬仿真分析（含模型文件、對比分析及相關指導）
展開 技術 | 鎢極氬弧焊設備與工藝禁忌
鎢極氬弧焊設備禁忌
鎢極氬弧焊焊鋁合金忌選用直流弧焊電源
在鋁合金的TIG焊工藝中，兩個物理現象影響著焊接：一是鋁合金工件高溫狀態時形成的熔池表面的氧化鋁阻焊膜的破碎現象；二是TIG焊時鎢電極的高溫燒損現象。鋁合金的TIG焊接工藝能否進行，焊接質量的好壞，都與這兩個現象相關，而兩個物理現象的產生，與焊接電弧中正離子與電子的“行為”分不開。
從物理學中得知：雖然正離子所攜帶的電荷與電子的電荷量相當，可是前者的質量卻遠大于后者。這就決定了焊接電弧中，“導電”的主因是電子而“搗毀”阻焊膜的主因是正離子。質量巨大的正離子在電場（直流反接）的作用下，沖擊熔池表面的氧化鋁阻焊膜，就造成氧化膜的破碎，而只是在阻焊膜破碎的前提下，才能使鋁合金的焊接進行下去；在同一電場作用下，大量帶電負電荷的電子涌向表面積很小的鎢電極尖端，這造成了鎢電極尖端溫度的急劇上升，結果鎢電極急劇燒損，而鎢電極燒損過快，焊接過程也無法進行下去。
當電弧電場與前相反時（直流正接），雖然此時也有正離子沖擊鎢電極尖端，但沖擊鎢電極尖端正離子的數量太少（因質量巨大的正離子運動速度很慢），因此鎢電極不會燒損。于此同時，大量帶負電荷的電子涌向表面積比鎢電極尖端大很多倍的工件熔池，而質量太小的電子群已不能“搗毀”熔池表面的氧化鋁阻焊膜。為此，鋁合金TIG焊時，只有采用交流電源，才能達到即要阻焊膜破碎（即通常專業術語所指“陰極破碎”），又要減少鎢電極燒損的目的，即在相當直流正接的交流半周是“陰極破碎”，而在相當直流反接的交流半周時緩和一下鎢電極的燒損。
鎢極氬弧焊工藝禁忌
1 在一般焊接中忌使用直流反接焊法
直流鎢極氬弧焊時陽極的發熱量遠大于陰極，所以用直流正接（工件接正）焊接時，鎢極因發熱量小不易過熱，同樣直徑的鎢極可以采用較大電流。
展開 石油鉆桿接頭耐磨帶焊接設備的技術要求及敷焊工藝
1.鉆桿接頭耐磨帶焊絲對焊接設備的技術要求
(1)選用直流自動氣體保護焊機，電流為240~320A，電壓為22~28V;
(2)所用夾緊鉆桿接頭芝置能夠在焊qiang下正、反旋轉鉆桿接頭，轉速可調;
(3)夾緊焊qiang并帶動焊qiang擺動，擺頻為30~90r/min，可調，擺幅為15~40mm，可調;
(4)焊qiang上、下、左、右均可大范圍移動;
(5)焊機送絲機構運行要平穩，速度可調，壓絲輪壓緊度適中，可調，送絲速度為6~12m/min，可調。
基于以上要求，在充分調研和考察的基礎上，認為現有的等離子噴焊機經技術改造后可以再利用;由于兩種焊接材料的形態不同，對焊機特性的要求也不同。因此，在利用現有噴焊設備的基礎上，為滿足北京固本KB100耐磨帶焊絲要求，優選補充了一臺NBC-500K型半自動CO2弧焊機，其技術參數:初級電壓38OV，空載電壓55~70V，3相，額定工作電流50OA，頻率50Hz，電流調節范圍80~500A，輸入容量32kV·A，額定負載持續率60%，絕緣等級B，質量250kg。
2.鉆桿接頭耐磨帶敷焊工藝
針對北京固本KB100耐磨帶焊絲我們探索出一套敷焊工藝參數:焊接電流300~350A、送絲速度6~8m/min、焊機擺頻40~50min-1、敷焊速度120~130mm/min、敷焊距離8~12mm、敷焊角90°和保護氣流量12~16L/min。
展開 金魯鼎自動焊設備批量生產實戰經驗分享，這些技術細節你注意到了嗎？
一、設備核心優勢：
多場景適配能力
我們公司主要生產壓力容器和管道部件，金魯鼎的
管法蘭自動焊機和
環縫自動焊機完美適配了碳鋼、不銹鋼等多種材質的焊接需求。特別是其
全位置氬弧焊技術，在復雜管件的焊接中表現穩定，焊縫成型均勻，大大減少了人工返工。
智能控制系統
設備搭載的
觸摸屏人機界面操作便捷，支持 30 套焊接工藝存儲，不同規格的焊件可一鍵調用預設參數。我們實測過連續 8 小時滿負荷運行，設備仍保持穩定，且
強制水冷系統有效延長了使用壽命。
專利技術加持
他們的
活性氬弧焊增透劑（專利號：ZL 2010 1 0117476.5）和
弧長跟蹤系統，在保證熔深的同時顯著提升了焊接效率，比傳統工藝節省約 40% 的時間。
吧友們是否也在使用自動焊設備？遇到過哪些常見問題？歡迎留言交流經驗！如果有具體技術疑問，也可以一起探討解決方案
展開 
微量氧離子流氧氣傳感器檢測高溫焊接設備中N2的微量氧
回流焊接技術在電子制造領域并不陌生。計算機中使用的各種板卡上的元件都是通過這種工藝焊接到電路板上的。該設備內部有一個加熱電路，將空氣或氮氣加熱到足夠高的溫度，然后吹到粘貼元件的電路板上，使元件兩側的焊料融化并與主板粘結。該工藝的優點是溫度易于控制，焊接過程中可避免氧化，制造成本更容易控制。隨著許多電子產品向小、輕、高密度方向的發展，特別是手持設備的廣泛使用，原有的部件材料技術T技術面臨著嚴峻的挑戰，從而獲得了快速發展的機遇。
氮氣作為保護氣體，在焊接中的主要作用是排除焊接過程中的氧氣 ，增加可焊性，防止再氧化。這種方法已經使用了很長時間，并得到了廣泛的應用。由于價格考慮，一般選擇氮氣保護。為了保證電子產品在高溫條件下的焊接質量，有必要嚴格控制回流焊和峰值焊接設備中的氧含量，這需要從空氣(20.95%)到低氧濃度環境(5ppm左右)全覆蓋氧氣傳感器監控爐內氧含量，改進工藝流程，提高產品質量。
在SMT行業中，為保證電子產品在高溫條件下的焊接質量，在目前的波峰焊和回流焊技術中采用無鉛化工藝，需要提高焊接溫度(有的高達260C)，而提高焊接溫度，將會加速焊接表面的氧化，從而對焊接質量造成影響。為此，需要使焊接部分處于非氧氣環境的保護當中。
而嚴格控制回流焊、波峰焊設備中的氧氣含量這就需要用到測試范圍從空氣（20.95%）到低氧濃度環境（5ppm左右）目前，無鉛焊接工藝中使用的保護氣為純氮氣，其氮氣濃度一般在99.9%~99.999%的范圍內。此時，需要氧氣分析儀測試內部微量氧含量，反饋回路來控制氧氣濃度，從而控制焊接工藝。
展開 科普 \\ 電池水冷板加工工藝 - 焊接
如今，水冷板的焊接加工工藝主要分為通電擴散接合、真空釬焊和攪拌摩擦焊三大類，因真空釬焊液冷板有設計結構靈活、焊接效率高等特點，故在電動汽車領域被廣泛采用。
當前，隨著液冷板的結構逐步多樣化，對焊接工藝的要求也越來越高，焊接也朝著以下6個方向發展：1）改善焊接能效，提高焊接生產率、降低焊接成本；2）提高準備車間的機械化和自動化水平，提高焊接質量穩定性；3）焊接過程自動化，改善焊接生產環境，解決惡劣勞動條件；4）新興工業的發展不斷推動焊接技術的前進；5）熱源的研究與開發不容忽視；6）節能技術是普遍關注的問題。綜上，這也對焊接設備的研發與生產提出了更高的要求。
04
電池水冷板焊接設備制造企業推薦（排名不分先后）
1）捷豹自動化：專業從事無鉛回流焊、無鉛波峰焊、真空回流焊等電子設備研發、生產、銷售的國家高新技術企業。
2）萬宇科技：全系攪拌摩擦焊智能裝備的供應商，最新研發產品有機器人回填式攪拌摩擦點焊設備等，并推出攪拌摩擦點焊&縫焊一體化解決方案。
3）焊威新能源：專業提供攪拌摩擦焊接加工共享智造及新能源汽車周邊生態產品服務的高科技企業，攪拌摩擦焊技術現已廣泛應用新能源汽車鋁電池托盤、汽車輪轂、水冷電機殼、各種水冷板、鋁鑄件密封、5G基站配件等鋁合金產品焊接。焊威合作客戶包括比亞迪、寧德時代、小鵬汽車等知名企業。
4）友智機械科技：專業從事創新型環保節能設備的研發、生產和銷售，擁有臺灣中/高頻感應熱處理智能設備全套生產線和技術應用系統，為工業機械設備改造提供多元化的綜合解決方案。
5）冠業精工：專注于日本”通電擴散接合”工藝的研發及銷售。用于異種金屬、金屬與非金屬、異種非金屬的接合方案。
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