Warum wir auf IR-Härtung für den bleifreien Verarbeitungsprozess umgestiegen sind
Seien wir ehrlich: Die alten Konvektionsöfen können heutzutage einfach nicht mehr mithalten. Als die Branche zum bleifreien Löten überging, änderte sich alles. Solche Legierungen benötigen viel mehr Wärme, um flüssig zu werden. Doch das Problem ist: Die Substrate können es nicht ertragen, stundenlang in einer heißen Umgebung zu sein. Dadurch werden die Teile bereits vor dem Fertigstellungsprozess beschädigt.
Deshalb nutzen wir die IR-Härtung.
Es geht dabei darum, wie die Wärme verteilt wird.
Stellen Sie sich einen Konvektionsofen wie eine Heizung im Raum vor – man muss zunächst die ganze Luft erwärmen, bevor das Objekt selbst warm wird. Bei der IR-Härtung ist das anders. Es ist eher so, als würde man an einem kalten Tag in die Sonne treten – die Energie trifft direkt auf das Material.
Man erreicht die gewünschte Temperatur in Sekundenschnelle. Das ist wirklich schnell. Und da dieser Prozess so schnell abläuft, kann man dem Problem ausweichen, dass die Ränder des PCBs verbrennen oder verformen, während das Zentrum noch kaum warm ist.
Die „grüne“ Seite der Sache
Der Wechsel auf bleifreie Materialien betraf nicht nur die Chemie – sondern auch die Energiekosten. Die IR-Härtung benötigt viel weniger Platz, aber der eigentliche Vorteil liegt in der Energieeinsparung. Da die Wärme genau dorthin geleitet wird, wo sie benötigt wird, werden keine Kilowatt verschwendet, um den gesamten Fabrikraum zu heizen. Keine Verbrennungsgase, keine schmutzigen Lösungsmittel – nur saubere elektrische Energie, die ihre Aufgabe erfüllt und anschließend wieder abgeschaltet wird.
Die schwierigen Aspekte (Die Kompromisse)
Man kann einfach nicht seinen Ofen herausreißen, IR-Lampen hineinstecken und schon ist alles erledigt. So funktioniert das nicht.
Bei der IR-Härtung ist es wichtig, dass die Strahlung in gerader Linie vom Lichtquellenelement zum Material gelangt. Wenn das Teil tiefe Gräben oder komplizierte 3D-Formen hat, entstehen Schatten. Und in dieser Branche bedeutet ein Schatten einen kühlen Bereich – was wiederum dazu führt, dass das Harz nicht vollständig härtet und das Teil fehlschlägt. Man muss sich also Zeit nehmen, um die Anordnung der Lampen sowie die Winkel der Reflektoren so einzustellen, dass jedes einzelne Millimeter erreicht wird.
Und bitte: Sparen Sie nicht bei den Sensoren.
Da die Temperaturanstiegsoffensive sehr schnell erfolgt, kann es schnell zu Problemen kommen. Wenn der PID-Schleifenregler nicht richtig eingestellt ist, kann die Temperatur überschritten werden – und das dünne Substrat kann verbrennen, bevor man überhaupt merkt, was passiert ist. Nutzen Sie daher Heizgeräte in Kombination mit Thermoelementen mit hoher Reaktionsgeschwindigkeit. Das ist die einzige Möglichkeit, nachts ruhig schlafen zu können.