Four de séchage de flux

Types de fours de séchage de flux

Il existe de nombreux modèles et prototypes de fours de séchage de flux en fonction des caractéristiques et des spécifications. Voici quelques-uns des types les plus courants :

• Fours conventionnels :

  Les fours de séchage de flux à souder conventionnels sont utilisés dans les secteurs électronique et industriel pour éliminer le flux à souder des composants de cartes de circuits imprimés. Le processus élimine le besoin de tout traitement préalable ou ultérieur, ce qui le rend plus pratique et moins long pour les deux parties concernées : le fabricant et l’utilisateur final ; ainsi, une production rapide peut être atteinte sans compromettre la qualité. Ces fours peuvent parfois être intégrés à des lignes d’assemblage automatisées où les cartes sont produites à grande vitesse, ce qui signifie que des rendements encore plus importants pourraient être obtenus si les machines fonctionnaient en continu au lieu de ne fonctionner que parfois lorsqu’il y a des cartes à fabriquer. Un exemple serait pendant l’été, lorsque les étudiants ne fréquentent jamais l’école, nous pourrions donc avoir beaucoup plus de cartes à traiter que d’habitude si ce n’était pas l’été.

• Fours à air pulsé :

  Le four de séchage de flux à souder à air pulsé présente plusieurs avantages par rapport aux autres types. Il est plus économe en énergie, ne nécessite pas de surveillance pendant le processus de séchage, fournit des résultats de séchage constants et est généralement plus économique que les alternatives. De plus, les fours de séchage à air pulsé permettent un taux de séchage variable qui peut être ajusté en fonction de l’épaisseur de l’assemblage de circuit imprimé et de la quantité de soudure utilisée tout en fournissant un séchage uniforme en évitant les points chauds ou les zones trop cuites sur toute carte. L’inconvénient de cette machine est qu’elle a tendance à être plus bruyante en raison du volume élevé de flux d’air par rapport aux fours de séchage de flux à souder sous vide.

• Fours sous vide :

  Le four de séchage de flux à souder sous vide est plus économe en énergie que les fours de séchage à air pulsé, car il ne consomme qu’un tiers de la puissance nécessaire au fonctionnement des machines typiques à ventilation d’air. De plus, un four de séchage de flux sous vide fonctionne à une température plus basse et produit moins de contraintes thermiques sur les assemblages, ce qui le rend idéal pour une utilisation avec des composants délicats tels que les BGA, les via-in-pad et les vias aveugles qui doivent conserver leur intégrité tout au long du processus de production. Un autre avantage du four de séchage de flux à souder sous vide est sa capacité à éliminer l’humidité des assemblages de circuits imprimés avant le câblage et la soudure, empêchant ainsi toute soudure supplémentaire. Cette fonctionnalité contribue non seulement à améliorer les taux de rendement, mais réduit également le nombre de cartes qui passent par le processus de ressoudage, qui peut parfois s’avérer coûteux et long.

Spécifications et maintenance des fours de séchage de flux

Spécifications

• Plage de température : La plage de température des fours de séchage peut varier, mais elle se situe généralement entre 50 et 300 degrés Celsius. La température maximale du four peut être plus élevée pour certains fours spéciaux.
• Volume du four de séchage : Les fours de séchage sont disponibles en différents volumes, adaptés à différentes échelles d’utilisation. En règle générale, le volume se situe entre 20 L et 1 000 L ou plus.
• Puissance : La puissance d’un four de séchage est généralement indiquée en watts (W) ou en kilowatts (kW), une puissance plus élevée signifie un chauffage plus rapide.
• Méthode de séchage : Certains fours utilisent la circulation d’air pour le séchage, tandis que d’autres utilisent des plaques chauffantes, des rayons, des radiations micro-ondes ou d’autres techniques pour le séchage.
• Précision de la température du four de séchage : La précision de la température d’un four de séchage détermine l’uniformité et la stabilité de son chauffage. En général, la précision d’un four de séchage est de ± 1 °C ou mieux.
• Fonctionnalités de sécurité du four de séchage : De nombreux fours de séchage sont équipés de fonctionnalités de sécurité telles qu’une protection contre la surchauffe, un verrouillage de la porte, etc., qui garantissent la sécurité pendant le fonctionnement.
• Alimentation électrique : L’alimentation électrique d’un four de séchage de flux est généralement une alimentation CA, représentée en tension (V), par exemple, 220 V.
• Matériau et structure : Selon son utilisation, le matériau et la structure du four de séchage de flux peuvent varier. Par exemple, un four de séchage de flux sous vide pour la soudure peut utiliser un bac de flux en alliage métallique comme bac de séchage et un coffret de four en acier inoxydable.

En règle générale, les clés du maintien d’un four de séchage sont le nettoyage, la vérification, la lubrification, l’étalonnage, le remplacement des pièces, la sécurité électrique et l’utilisation.

• Nettoyage : Nettoyez régulièrement l’intérieur et l’extérieur du four. Utilisez un détergent doux et un chiffon doux pour essuyer la poussière et la saleté. Évitez d’utiliser des matériaux abrasifs pour éviter d’endommager la surface.
• Vérification : Vérifiez les clés et les serrures pour vous assurer qu’elles fonctionnent et qu’elles ne sont pas endommagées. Assurez-vous que la bande d’étanchéité est en bon état pour éviter les fuites d’air.
• Lubrification : Lubrifiez correctement les pièces mobiles comme les charnières et les coulisses pour assurer leur bon fonctionnement et leur durabilité.
• Étalonnage : Étalonnez périodiquement le contrôle de la température et la minuterie pour vous assurer que le four sèche à la bonne température et au bon moment.
• Remplacement des pièces : Si l’élément chauffant, le ventilateur ou d’autres pièces sont endommagés ou usés, remplacez-les pour vous assurer que le four fonctionne normalement.
• Sécurité électrique : Gardez le cordon d’alimentation et la prise du four de séchage au sec et propre, et évitez de les surcharger.
• Utilisation : Suivez les instructions lors de l’utilisation d’un four de séchage. N’y mettez pas d’articles qui dépassent la capacité de charge du four. Ajustez correctement la température et la durée en fonction des propriétés des articles à sécher.

Applications des fours de séchage de flux

Le four de séchage de flux est utile dans diverses industries. Les applications les plus courantes du processus de séchage sont la soudure et la fabrication électronique. Cependant, voici un aperçu détaillé de plusieurs applications distinctes dans différentes industries.

• L’utilisation principale d’un four de séchage de flux est de sécher les cartes de circuits imprimés et d’éliminer toute humidité résiduelle avant la soudure. Lorsque les cartes sont laissées humides mais chauffées rapidement dans un bain de soudure, l’humidité peut provoquer des défauts de type JSN (Jump Soldering Not). Ces types de défauts sont inacceptables, et une étape de prétraitement automatique ou manuelle peut les éviter. En règle générale, les temps de séchage varient entre 3 et 5 minutes, mais cela peut varier en fonction du type de four utilisé. Le maintien d’un niveau d’humidité précis est essentiel pour obtenir des joints de soudure de haute qualité.
• Dans l’industrie de la fabrication électronique, les fours de séchage de flux aident à éliminer les résidus de flux des cartes de circuits imprimés après la soudure. Les options de nettoyage comprennent généralement une combinaison de cuves à ultrasons et de fours de séchage. Il est essentiel de s’assurer qu’il n’y a pas de chlorures présents sur le circuit imprimé après la soudure, car le nettoyage peut s’avérer coûteux et long. Au lieu de nettoyer la carte, il est souvent plus facile de la sécher et d’éviter ainsi la nécessité de la nettoyer.
• Certaines entreprises utilisent des fours de séchage de flux pour sécher les cartes de circuits imprimés qui ont été traitées avec un revêtement de protection avant le processus de trempage dans le revêtement de protection. Tous les revêtements de protection ne nécessitent pas de séchage, mais si le matériau l’exige, un four de séchage est nécessaire pour éviter les défauts pendant le processus de trempage.
• Dans l’industrie des connecteurs, un four de séchage de flux peut éliminer les taches d’eau et l’oxydation sur les bancs d’essai avant les essais. Cette procédure permet d’économiser de l’argent par rapport à l’achat de nouveaux bancs d’essai et permet des étalonnages d’équipement plus précis, en garantissant que l’équipement d’essai fonctionne correctement avant utilisation.
• Dans l’industrie métallurgique, les fours de séchage de flux sont utilisés lors de la soudure de métaux non ferreux tels que l’aluminium, le cuivre ou l’acier galvanisé. Au lieu de la soudure, le soudage peut être une méthode alternative, et la refusion du métal est généralement inutile. L’élimination de l’oxydation est l’objectif principal.
• Dans l’industrie du plastique, les fours de séchage de flux sont parfois utilisés pour éliminer l’oxydation des soudures en plastique avant de poursuivre. La procédure peut améliorer considérablement la qualité de la soudure.
• Dans de nombreuses industries, les machines à laver sont généralement utilisées pour nettoyer les pièces. Une procédure typique consiste à laver, rincer et sécher les pièces du four de séchage du luminaire fluorescent. Bien que la partie séchage soit souvent négligée, elle est essentielle pour éliminer les contaminants résiduels de l’eau de rinçage.

Comment choisir un four de séchage de flux

Les acheteurs commerciaux à la recherche de fours de séchage industriels doivent tenir compte des facteurs suivants :

• Processus de séchage :

  Le flux à sécher est-il pâteux, semi-liquide ou rigide ? Le séchage rigide nécessite des courroies de recirculation ou un système de convoyeur par lots.

• Contrôle de la température et de l’humidité :

  Les humidités standard Ashrae pour les fours de séchage se situent entre 10 et 15 %. Un bon système de CVC est nécessaire pour déshumidifier et chauffer le four de séchage. Les plateaux et les supports automatisés sont également utiles, car ils peuvent faire recirculer le produit dans la zone d’élimination de l’humidité.

• Systèmes de convoyeurs :

  Quel type de source d’énergie est utilisé : électrique, gaz ou vapeur ? Le gaz exige davantage de dispositifs de sécurité, car le risque d’explosion des conduites de gaz est plus élevé. Par ailleurs, l’énergie solaire pourrait être utilisée si la technologie des panneaux permet une production d’énergie suffisante pendant le processus de séchage. Les tuyaux de conduits de gaz doivent être traités avec du fil à souder à âme fluxée pour de meilleures performances. Par contre, les fours électriques nécessitent une meilleure isolation pour réduire les pertes d’énergie.

• Fonctionnalités de sécurité :

  Les portes qui se ferment hermétiquement sont importantes, car elles retiennent les produits chimiques qui pourraient nuire aux travailleurs en cas d’exposition. Évitez les ouvertures qui pourraient déclencher un incendie. Des lunettes de protection doivent être portées lors de la manipulation de produits chimiques de soudage à flux.

• Efficacité énergétique :

  Les systèmes d’énergie solaire peuvent être plus coûteux à utiliser, mais ils sont plus écologiques, car ils produisent moins de carbone que les énergies fossiles. Les systèmes d’énergie solaire sont moins efficaces en termes de carbone. Lors du choix d’un système d’énergie solaire, envisagez d’utiliser des panneaux solaires pour fournir l’énergie plutôt qu’un système de chauffage solaire direct. Les panneaux solaires peuvent convertir l’énergie en électricité qui peut être stockée dans une batterie, mais les systèmes de chauffage solaire n’ont pas cette capacité.

En gardant ces facteurs à l’esprit, les gens peuvent trouver des fours mieux adaptés à leurs besoins.

Questions et réponses sur les fours de séchage de flux

Q1. Comment fonctionne un four de séchage de flux ?

A1. Le four de séchage de flux utilise le chauffage par convection pour éliminer l’humidité des surfaces de soudure des métaux à souder. L’air chaud circule autour de la chambre du four jusqu’à ce qu’il entre en contact avec les pièces métalliques des joints de soudure. Une fois que l’air chaud touche les joints de soudure, l’humidité s’évapore immédiatement ou rapidement.

Q2. À quelle température les fours utilisent-ils pour faire fondre le flux ?

A2. La température idéale pour éliminer le flux se situe entre 120 et 165 °C (250 à 330 °F). Cependant, certains types de flux peuvent être éliminés à une température de 200 °C (390 °F).

Q3. Quel est le principal objectif d’un four de séchage de flux ?

A3. Le principal objectif d’un four de séchage de flux dans les applications de soudure ou de soudage est d’éliminer les matériaux étrangers indésirables, appelés flux, des surfaces métalliques. Le flux est un mélange de composés organiques et d’acides qui favorisent la propreté et contribuent à obtenir des joints de soudure ou des soudures optimaux. L’élimination du flux avant la soudure ou le soudage est essentielle pour obtenir des joints de soudure ou des soudures de haute qualité.

Q4. Quels sont les avantages de l’utilisation d’un four de séchage de flux ?

A4. Lors de l’utilisation d’un four de séchage de flux, l’opérateur peut localiser les joints de soudure défectueux rapidement et facilement. Il est également possible d’identifier les joints de soudure qui doivent être ressoudés. Le four de séchage est également efficace. Environ 20 % des problèmes de soudure peuvent être résolus par un four de séchage de haute qualité. Les fours de séchage ne sont pas très coûteux et peuvent faire économiser des milliers de dollars.

Q5. Que se passe-t-il si le flux n’est pas séché avant la soudure ?

A5. Si l’on ne sèche pas le flux avant la soudure, l’on peut rencontrer divers effets négatifs, tels qu’une connexion insuffisante ou faible des joints de soudure, un risque accru d’oxydation sur les surfaces métalliques, des dommages potentiels aux composants électroniques et une fiabilité et une longévité réduites des joints de soudure.