Schutzgas selber herstellen

Im Rahmen der vielen unterschiedlichen Lötverfahren wird Schutzgas eingesetzt, um Oxide zu vermeiden und qualitativ hochwertige Lötverbindungen zu gewährleisten. Dadurch lassen sich aufwendige und kostenintensive Nacharbeiten und Reparaturen reduzieren. Des Weiteren wird die Krätzebildung vermieden. Durch den Einsatz von Stickstoff werden nicht nur verbesserte Lötverbindungen hergestellt, sondern auch eine erhöhte Sauberkeit der Baugruppen und eine höhere Benetzungsgeschwindigkeit erreicht. Außerdem werden die Kosten für eventuelle Nacharbeiten reduziert. Ebenso lässt sich der Lot- und Flussmittelverbrauch reduzieren, wodurch ebenfalls zusätzliche, signifikante Einsparungen ermöglicht werden.

Nicht in jeder Elektronikfertigung wird das Löten unter Stickstoff eingesetzt, denn es kommt dabei immer auf die Produktion und die Vorgaben an. In den Fällen, wo der Einsatz von Stickstoff notwendig wird, gibt es zwei Möglichkeiten: entweder wird Stickstoff angeliefert und in Tanks gelagert oder der Stickstoff wird selbst erzeugt. Der mit Hilfe von Generatoren erzeugte Stickstoff entspricht den Anforderungen für verschiedenste Lötverfahren wie Selektiv-, Wellen- oder Reflow-Löten. Eine innovative und äußerst effiziente Technologie zur Gewinnung von Stickstoff aus der Umgebungsluft hilft dabei, Kosten für die unterbrechungsfreie N2-Versorgung in erheblichem Umfang einzusparen. Die Generatoren arbeiten mit Hilfe der Drucklastwechseltechnologie. Dazu wird Umgebungsluft über einen Druckluftkompressor mit dem benötigten Druck in einen Ventilblock geleitet. Dieser sorgt automatisch dafür, dass die Druckluft abwechselnd in zwei mit einem Kohlenstoff-Molekularsieb versehenen Adsorptionsbehälter geleitet wird. Diese schalten alternierend vom Filtermodus in den Regenerationsmodus. So werden in einem Behälter Sauerstoff- sowie Kohlendioxidmoleküle aus der Umgebungsluft im Sieb adsorbiert, während das Sieb im zweiten Behälter unter Druckluftentlastung regeneriert.

Der so gewonnene Stickstoff wird in einen Produktbehälter geleitet. Weitere technische Verfahren sorgen dafür, dass der generierte Stickstoff mit einer Qualität von 2.5 bis 3.0 mit Kleinstmengen von Wasserstoff, die mit dem Restsauerstoff reagieren, angereichert wird. Dadurch wird der Stickstoff auf eine Qualität von 5.0 oder sogar 6.0 aufgereinigt. Die technische Erneuerung ermöglicht es, eine größere Menge hochreinen Stickstoff, insbesondere für die THT-Fertigung, mit kleineren, energiesparenderen Druckluftkompressoren mit einem Luftfaktor ab 2,9 zu produzieren.

Für eine einfache Bedienung des Generators sollten die Lötanlagen und der Kompressor über eine Schnittstelle verbunden sein. Dadurch kann der Bediener den Herstellungsprozess des Stickstoffs sowie die Selektivlötprozesse über einen Monitor und eine Software steuern und kontrollieren. Das Gesamtsystem zur Stickstofferzeugung wird im Rahmen einer Maschinenprojektierung erarbeitet und dem Kunden vorgestellt. Dazu ist eine enge Kooperation zwischen Lötanlagen- und Generatorhersteller notwendig, so dass der Kunde einen kompletten Service von zwei Partnern aus einer Hand bekommt.