專(zhuān)利名稱(chēng)：用于工件的熱處理的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如專(zhuān)利權(quán)利要求1前序部分所述的用于工件熱處理的裝置。
背景技術(shù)：
如從本領(lǐng)域中示出的回流焊接裝置得知的那樣，將具有加熱區(qū)域或冷卻區(qū)域的幾 個(gè)連續(xù)布置的處理室加熱以達(dá)到相應(yīng)預(yù)設(shè)的溫度，其中，具體來(lái)說(shuō)，設(shè)置預(yù)熱區(qū)域、回流區(qū) 域和冷卻區(qū)域用于將所要焊接的部件或印刷電路板暴露于不同的溫度。通常的實(shí)踐是將加 熱元件的熱通過(guò)對(duì)流和使用吹風(fēng)機(jī)以調(diào)節(jié)的空氣流流過(guò)部件的方式供給到所要焊接的部 件。到印刷電路版的熱傳遞基本上取決于處理室內(nèi)的氣體的溫度和流率。這種對(duì)流模塊的 吹風(fēng)機(jī)馬達(dá)是調(diào)節(jié)rpm(轉(zhuǎn)數(shù)/分鐘)的，以能夠控制傳熱速率。使用吹風(fēng)機(jī)產(chǎn)生空氣流可 認(rèn)為構(gòu)成高度復(fù)雜技術(shù)，其中，尤其在高流率的情況下，會(huì)遇到關(guān)于該系統(tǒng)的效率的缺點(diǎn)。用于本領(lǐng)域已知的焊接裝置的另一加熱模塊特征是中波到長(zhǎng)波的紅外線發(fā)射器。 所述預(yù)熱模塊通過(guò)輻射熱傳遞來(lái)加熱部件。這種加熱盒的缺點(diǎn)之一在于是能量傳遞效率。此外，文獻(xiàn)DE 20203599U1揭示了用于回流焊接的裝置，其中所要焊接的部件組 件沿傳送平面?zhèn)魉屯ㄟ^(guò)加熱區(qū)域。在傳送平面上方，設(shè)置有噴嘴，該噴嘴具有狹槽狀噴嘴開(kāi) 口和狹槽狀通道橫截面，該通道橫截面大致對(duì)應(yīng)于部件組件的寬度。處理氣體射流通過(guò)偏 轉(zhuǎn)器表面加寬，偏轉(zhuǎn)器表面位于離噴嘴開(kāi)口一距離處。在該裝置中，處理氣體用于為部件提 供所需量的熱。該方法有必須將大量的處理氣體引入處理室的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
從現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)始，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于工件的熱處理的裝置，通過(guò)該裝 置，可克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，從而尤其能夠進(jìn)行更有效的熱傳遞。根據(jù)本發(fā)明，該目標(biāo)通過(guò)根據(jù)專(zhuān)利權(quán)利要求1的講授的裝置實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。首先，在本身已知的方式中，用于工件、具體是配裝有電氣或電子部件的印刷電路 板等的熱處理的裝置包括處理室，處理室內(nèi)形成或布置有至少一個(gè)加熱區(qū)域或冷卻區(qū)域， 該加熱區(qū)域或冷卻區(qū)域具有加熱裝置或冷卻裝置。為此，可沿傳送部分將工件傳送通過(guò)所 述各區(qū)域，同時(shí)對(duì)其加熱或冷卻。這種裝置較佳地具有模塊化構(gòu)造，其中冷卻模塊和加熱模 塊可連續(xù)設(shè)置。這樣，沿不同冷卻區(qū)域或加熱區(qū)域傳送的部件可相應(yīng)地被加熱或冷卻。在 不同模塊中的主要溫度通過(guò)使用溫度傳感器或高溫計(jì)測(cè)量，并可然后進(jìn)行控制。根據(jù)本發(fā)明，可通過(guò)流入開(kāi)口將加壓氣態(tài)流體引入加熱區(qū)域或冷卻區(qū)域。在該過(guò) 程中，氣態(tài)流體以相對(duì)于處理室的體積來(lái)說(shuō)較小的體積流量的形式以高速吹過(guò)流入開(kāi)口， 且在流入開(kāi)口的區(qū)域內(nèi)，隨環(huán)境氣體將大氣帶入處理室內(nèi)。該較大的且尤其強(qiáng)的渦流體積 流尤其支承輻射熱從加熱或冷卻裝置在附加對(duì)流熱傳遞的輔助下傳遞到部件和從部件傳 遞到加熱或冷卻裝置。因此，這種裝置使得能夠通過(guò)使用對(duì)流引入氣體的方法提高傳遞的 熱量，從而提高熱傳遞的效率。因此，在最簡(jiǎn)單的情況中，氣態(tài)流體可以由加壓空氣或惰性氣體或通過(guò)流入開(kāi)口引入處理室的任何其它普通的處理氣體組成。由于小的體積流量，氣 體的溫度并不是關(guān)鍵的。因此，具體可采用來(lái)自加壓空氣儲(chǔ)存器的未預(yù)熱加壓空氣。該氣 體僅用于使包含在室內(nèi)的氣體運(yùn)動(dòng)的目的。較佳地，流入開(kāi)口至少布置在一個(gè)管部分處，管部分連接到加壓流體源。流入開(kāi)口 可形成成噴嘴形狀且可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于其開(kāi)口的流動(dòng)類(lèi)型。示例性地設(shè)置成使用壓縮機(jī)或壓縮 氣瓶或其它方式將流體源連接到可用的加壓空氣網(wǎng)來(lái)使流體源承加壓力。根據(jù)另一較佳示例性實(shí)施例，設(shè)置成至少將流入開(kāi)口布置在中空室的一個(gè)壁處， 該中空室連接到加壓流體源。本文中，中空室可布置在處理室的任何位置處使得流體可通 過(guò)壁中或中空室的壁中的流入開(kāi)口供應(yīng)到幾乎所有的可選位置。但是，根據(jù)另一實(shí)現(xiàn)方式， 對(duì)具有流入開(kāi)口的壁設(shè)置成形成處理室的外壁的一部分。管部分的布置基本是可選的且基本上取決于處理室的位置，所要引入的流體傳送 到該處理室。為了集中具體在傳送部分的區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)，根據(jù)一較佳示例性實(shí)施例，設(shè)置成 布置在處理室內(nèi)的多個(gè)管部分，管部分大致沿平行于傳送部分延伸。這里，管部分可連續(xù)布 置和/或并排布置。根據(jù)另一較佳示例性實(shí)施例，設(shè)置成大致橫向于工件的傳送方向或與工件的傳送 方向成一角度布置管部分。為此，所傳送的工件可供應(yīng)有例如在處理室的不同區(qū)域中不同管部分來(lái)的不同類(lèi) 型的氣體。管部分處的流入開(kāi)口的布置也基本上可選的。因此，開(kāi)口可例如布置在管部分處， 從而統(tǒng)計(jì)學(xué)地分布。但是，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，流入開(kāi)口布置在各管部分處，從而 連續(xù)線性地布置以確保均勻的流量分布并因此均勻?qū)α鳌Ｌ娲?，流入開(kāi)口例如可并排布置或也可以相對(duì)彼此以一角度偏移。因此，可實(shí)現(xiàn) 更全面的流體特征，其使得能夠通過(guò)更大的氣體體積量到達(dá)處理室的大部分。較佳地，相應(yīng)相鄰的管部分之間的距離在IOmm到IOOmm之間，其中，一方面，可產(chǎn) 生足夠大氣體體積流量，且同時(shí)能夠在管部分之間發(fā)射足夠量的輻射熱。為此，管部分例如 平行布置。管部分到所要熱處理的工件的距離較佳地在20mm到50mm之間。根據(jù)另一實(shí)施例，設(shè)置成將管部分布置成彼此的距離和/或它們到所要處理的工 件的距離是可調(diào)整的。這可通過(guò)例如使用手動(dòng)致動(dòng)或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)調(diào)整裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，手動(dòng)致動(dòng) 或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)調(diào)整裝置又可根據(jù)諸如處理室內(nèi)的主要空氣溫度等的處理參數(shù)來(lái)控制或調(diào)節(jié)。根據(jù)另一較佳實(shí)現(xiàn)方式，設(shè)置成將管部分布置成可繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，體積 流的方向可以簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行調(diào)整。流入開(kāi)口的直徑應(yīng)具體考慮到軌跡路徑、氣體壓力和流入開(kāi)口彼此間的距離而設(shè) 置。較佳地，直徑在2mm到0.01mm之間，尤其在0.5mm到0.05mm之間。因此，能夠確保減 少氣體消耗并確保流入的流體的體積流量相對(duì)于處理室的體積足夠小。流入的氣體能夠隨 環(huán)境將大氣帶入處理室內(nèi)，且因此可致使到工件的相對(duì)大的氣體流。該建議的小直徑使得 流入氣體能夠達(dá)到高流率，從而減少氣體消耗。在該過(guò)程中，氣體流不將任何的熱量引入室 內(nèi)，而是僅支持將從處理室內(nèi)主要的已加熱的處理氣體來(lái)的熱傳遞到工件。因此，除了輻射 熱傳遞之外，還可進(jìn)行對(duì)流熱傳遞。
相應(yīng)相鄰的流入開(kāi)口之間的距離較佳地在5mm到IOOmm之間。根據(jù)另一較佳的示例性實(shí)施例，設(shè)置成處理室和加壓流體之間的壓力差在1巴到 50巴之間。因此，可通過(guò)流入開(kāi)口進(jìn)入處理室而產(chǎn)生高流率，其形成高度渦流、到所要處理 工件上的大有效體積流量的基礎(chǔ)并因此產(chǎn)生高的對(duì)流能量傳遞的基礎(chǔ)。此外，該壓力區(qū)域 可致使高流入深度及其變化。加熱裝置或冷卻裝置的類(lèi)型與本發(fā)明的性質(zhì)無(wú)關(guān)。但是，根據(jù)示例性實(shí)施例，加熱 裝置或冷卻裝置具有至少一個(gè)板狀加熱件或板狀冷卻件，其中管部分布置在工件和板狀加 熱件或板狀冷卻件之間。這里，在最簡(jiǎn)單的情形中，處理室的壁區(qū)域也可用作板狀加熱件且 相應(yīng)地從外部加熱或具有紅外加熱件。根據(jù)另一實(shí)施例，加熱裝置或冷卻裝置特征是至少一個(gè)桿狀或管形加熱件或冷卻 件。在最簡(jiǎn)單的情況中，這些件可以是具有過(guò)熱蒸汽、熱水或流過(guò)其中的冷卻介質(zhì)的管。這 里，加熱件或冷卻件可布置在管部分之間、在管部分和所要處理工件之間或在管部分和處
理室的壁之間。下文，將參照僅示出較佳實(shí)施例的附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的裝置。


在附圖中圖1示出處理室，處理室具有上下布置且并排布置的管部分，以及加熱件或冷卻 件；圖2示出處理室，處理室具有上下布置且并排布置的管部分，以及設(shè)置在離傳送 平面可變距離處的加熱件或冷卻件；圖3示出處理室，處理室具有上下布置且并排布置的管部分，以及加熱件或冷卻 件，其中加熱件在偏轉(zhuǎn)件的輔助下被部分屏蔽。圖4示出處理室，該處理室具有板狀加熱件，板狀加熱件中設(shè)有幾個(gè)流入開(kāi)口 ；圖5示出穿過(guò)具有兩個(gè)流入開(kāi)口的管部分的剖視圖；圖6示出穿過(guò)具有一個(gè)流入開(kāi)口的管部分的剖視圖；圖7示出具有通風(fēng)調(diào)節(jié)裝置的模塊，該通風(fēng)調(diào)節(jié)裝置由管部分和加熱裝置或冷卻 裝置構(gòu)成；圖8示出由圖7所示模塊的管部分和加熱裝置或冷卻裝置構(gòu)成的通風(fēng)調(diào)節(jié)裝置的 布置的截面圖；圖9示出管部分的沿傳送部分的方向的布置；圖10示出管部分的垂直于傳送方向的方向的布置；以及圖11示出沿傳送部分的多個(gè)管通風(fēng)調(diào)節(jié)裝置和加熱件或冷卻件的布置。
具體實(shí)施例方式圖1示出的處理室1被傳送單元2在中心穿過(guò)，傳送單元2通過(guò)第一室開(kāi)口 3進(jìn) 入處理室1直到傳送單元2通過(guò)第二室開(kāi)口 4離開(kāi)處理室為止。在處理室1中，管部分5 分別上下設(shè)置以彼此相對(duì)，氣體流6從管部分5流向該室的軸線。除了管部分5之外，可交 替地布置相應(yīng)的一個(gè)加熱件，熱輻射8同樣地從加熱件朝向室的中心發(fā)射，其顯然通過(guò)彎曲矢量提供。熱發(fā)射件7和管部分5的交替布置提高了熱傳遞到部件的效率。使用傳送單 元2將該部件沿傳送部分傳送通過(guò)處理室1并還被氣體流6加熱，氣體流6通過(guò)接觸熱發(fā) 射件7或處理室內(nèi)被熱發(fā)射件7加熱的表面而被加熱。圖2明顯示出加熱件7和流入開(kāi)口 5相對(duì)于傳送單元2的傳送部分的不同布置。 為此，處理室1中傳送單元2從第一室開(kāi)口 3移動(dòng)到第二室開(kāi)口 4，其中，第一部分中，流入 開(kāi)口 5和加熱件7布置在第一位置9，第一位置9位于更接近傳送部分處，且在另一部分中， 流入開(kāi)口 5和加熱件7布置在第二位置10，第二位置10位于相對(duì)傳送部分更遠(yuǎn)的距離處。 由于兩管部分5之間的距離具有第一寬度11和第二寬度12，因此還明顯的是加熱件7和管 部分5的側(cè)向距離也可變化。圖3示出控制熱輻射8的另一選擇。為此，在處理室1中，傳送單元2從第一室開(kāi) 口 3穿過(guò)處理室1到第二室開(kāi)口 4，將加熱件7交替地鄰近每個(gè)入口件5設(shè)置。此外，在位 于加熱件7和傳送單元2的傳送部分之間設(shè)置偏轉(zhuǎn)件13，并以此側(cè)向偏轉(zhuǎn)由加熱件7發(fā)射 的熱輻射8，使得大量的熱輻射8能夠直接到達(dá)管部分5和布置在管部分5內(nèi)的流入開(kāi)口。 這樣，氣體流6可被有效地加熱且可將該吸收的熱量移到傳送單元2和布置在其上的部件。圖4示出用于加熱具有可變流量的氣體流6的另一選擇。為此，在處理室1的平 行于傳送單元2的傳送部分的方向的處理室1的壁處設(shè)置板狀加熱件14，所述板狀加熱件 14均勻地將熱輻射發(fā)射入處理室1。流入開(kāi)口 5設(shè)置在板狀加熱件14前，從而將由板狀加 熱件14發(fā)射的熱量移到傳送單元2。從管部分5流出的氣體射流6被分成第一部分射流 15和第二部分射流16，由此可實(shí)現(xiàn)更寬的氣體流分布并因此實(shí)現(xiàn)加大的體積流。圖5示出穿過(guò)具有流入開(kāi)口 18和相鄰布置的另一流入開(kāi)口 19的管部分5的剖視 圖。這樣，氣體流被分成第一部分射流15和第二部分射流16。分開(kāi)的處理氣體射流的構(gòu)造 也例如在圖4中示出。外徑20和內(nèi)徑21代表管部分的明確的參數(shù)，因?yàn)橛辛诉@些參數(shù)，在 固定設(shè)置的氣體壓力的情況下，可控制流動(dòng)的流率和類(lèi)型。圖6示出穿過(guò)僅具有一個(gè)流入開(kāi)口 18的管部分5的剖視圖，其僅產(chǎn)生第一部分射 流17。這對(duì)要在特定位置處產(chǎn)生流動(dòng)尤其有利。圖7示出發(fā)明的模塊，其中加壓流體源22連接到由5個(gè)管部分2組成的管狀通風(fēng) 調(diào)節(jié)裝置。氣態(tài)流體從每個(gè)管部分5流出。此外，加熱線圈示出為加熱件7并基本上在管 狀通風(fēng)調(diào)節(jié)裝置的表面上延伸。所示的加壓流體源22使得能夠在模塊中實(shí)現(xiàn)不同管部分 5內(nèi)的氣壓的均勻分布。圖8示出穿過(guò)圖7所示模塊的剖視圖，其中第一部分射流15和第二部分射流16 流出管部分5并被加熱件7發(fā)射的熱加熱。此外，設(shè)置偏轉(zhuǎn)件13，其用于將熱有效地移到管 部分5。圖9和圖10示出管部分5相對(duì)于傳送單元2的傳送部分23的方向的布置。圖9 相應(yīng)地示出管部分5平行于傳送單元2的傳送部分23的方向的布置。流入開(kāi)口 5的布置 相應(yīng)地以橫向于傳送部分23的方向成直角示出。圖11示出焊接裝置的設(shè)計(jì)，該焊接裝置具有多個(gè)并排布置的加熱模塊或冷卻模 塊，如圖7所示。為此，處理室1由8個(gè)模塊組成，每個(gè)模塊具有通風(fēng)調(diào)節(jié)裝置，通風(fēng)調(diào)節(jié)裝 置有管部分5和呈加熱線圈形式的加熱件7。這些模塊可通過(guò)連接件M連接到加壓流體源 且可通過(guò)連接器25連接到加熱裝置。
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應(yīng)注意，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)不局限于圖1-11所描述的示例性實(shí)施例，而是也可實(shí)施多 種改型。具體來(lái)說(shuō)，加熱件和冷卻件的布置和類(lèi)型以及傳送單元的布置和處理室的幾何形 狀可與所示裝置不同。因此，本發(fā)明顯著有助于提高焊接裝置中傳熱效率，因?yàn)槌藷彷椛渲?，通過(guò)加 熱的流體流提高了所傳遞的熱量。附圖標(biāo)記列表
01處理室
02傳送單元
03第一室開(kāi)口
04第二室開(kāi)口
05管部分
06氣體流
07加熱件
08熱輻射
09第一位置
10第二位置
11第一寬度
12第二寬度
13偏轉(zhuǎn)件
14板狀加熱件
15第一部分射流
16第二部分射流
17簡(jiǎn)單射流
18流入開(kāi)口
19另一流入開(kāi)口
20外徑
21內(nèi)徑
22加壓流體源
23傳送方向
24到加壓流體源的連接器
25到加熱裝置的連接器
權(quán)利要求
1.用于工件的熱處理的裝置，具體是用于配裝有電氣和電子部件的印刷電路板等的熱 處理的裝置，所述裝置包括處理室(1)，在所述處理室(1)中形成或布置有至少一個(gè)加熱區(qū) 域或冷卻區(qū)域，所述加熱區(qū)域或所述冷卻區(qū)域具有加熱裝置或冷卻裝置，且所述各工件在 沿傳送部分被傳送通過(guò)所述加熱區(qū)域或所述冷卻區(qū)域的同時(shí)被加熱或冷卻，其特征在于，可通過(guò)流入開(kāi)口(18)將加壓氣態(tài)流體引入所述加熱區(qū)域或所述冷卻區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置， 其特征在于，所述流入開(kāi)口(18)至少布置在一個(gè)管部分( 處，所述一個(gè)管部分( 連接到加壓流 體源(22)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置， 其特征在于，所述流入開(kāi)口(18)至少布置在中空室的一個(gè)壁處，所述中空室連接到加壓流體源 (22)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置， 其特征在于，所述壁形成所述處理室(1)的外壁的一部分。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置， 其特征在于，多個(gè)管部分( 布置在所述處理室(1)內(nèi)并大致平行于所述各工件的傳送方向03) 延伸。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置， 其特征在于，多個(gè)管部分( 布置在所述處理室(1)內(nèi)并大致橫向于所述工件的所述傳送方向03) 延伸或與所述工件的所述傳送方向03)成一角度延伸。
7.如權(quán)利要求2、5或6所述的裝置， 其特征在于，所述流入開(kāi)口(18)布置在所述各管部分( 處，從而連續(xù)且彼此間隔開(kāi)地線性設(shè)置。
8.如權(quán)利要求2或5至7所述的裝置， 其特征在于，所述流入開(kāi)口(18)并排或相對(duì)彼此偏移一角度地布置在所述各管部分( 處。
9.如權(quán)利要求5至8中任何項(xiàng)所述的裝置， 其特征在于，相應(yīng)相鄰的管部分(5)之間的距離在IOmm到IOOmm之間。
10.如權(quán)利要求5至9中任何項(xiàng)所述的裝置， 其特征在于，所述各管部分(5)到所要處理的所述工件的距離在20mm到50mm之間。
11.如權(quán)利要求5至10中任何項(xiàng)所述的裝置， 其特征在于，可調(diào)整所述各管部分(5)彼此間的距離和/或到所要處理的所述工件的距離。
12.如權(quán)利要求5至11中任何項(xiàng)所述的裝置， 其特征在于，所述各管部分( 可繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求1至12中任何項(xiàng)所述的裝置， 其特征在于，所述流入開(kāi)口(18)的直徑在2mm到0.01mm之間，特別是在0.5mm到0.05mm之間。
14.如權(quán)利要求1至13中任何項(xiàng)所述的裝置， 其特征在于，相應(yīng)相鄰的流入開(kāi)口⑶之間的距離在5mm到IOOmm之間。
15.如權(quán)利要求1至14中任何項(xiàng)所述的裝置， 其特征在于，所述處理室(1)與所述加壓流體02)之間的壓力差在1巴到50巴之間。
16.如權(quán)利要求1至15中任何項(xiàng)所述的裝置， 其特征在于，所述加熱裝置或所述冷卻裝置具有至少一個(gè)板狀加熱件或板狀冷卻件(14)，所述板狀 加熱件或板狀冷卻件(14)布置在所述管部分( 的與所要處理的所述工件相對(duì)的一側(cè)上。
17.如權(quán)利要求1至16中任何項(xiàng)所述的裝置， 其特征在于，所述加熱裝置或所述冷卻裝置具有至少一個(gè)桿形或管形加熱件或冷卻件(7)，所述加 熱件或冷卻件(7)布置在所述管部分(5)的與所要處理的所述工件相對(duì)的一側(cè)上，在所述 管部分( 和所要處理的所述工件之間或在相鄰管部分( 之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于工件的熱處理的裝置，具體是用于配裝有電氣和電子部件的印刷電路板等的熱處理的裝置，所述裝置包括處理室(1)，在處理室(1)中形成或布置有至少一個(gè)加熱區(qū)域或冷卻區(qū)域，加熱區(qū)域或冷卻區(qū)域具有加熱裝置或冷卻裝置且工件沿傳送部分傳送通過(guò)該加熱區(qū)域或冷卻區(qū)域同時(shí)被加熱或冷卻，其中，可通過(guò)流入開(kāi)口(18)將加壓氣態(tài)流體引入加熱區(qū)域或冷卻區(qū)域。
文檔編號(hào)B23K1/012GK102090157SQ200980127622
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
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