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激光锡焊中出现炸锡是什么原因?

激光锡焊技术工艺已经非常成熟,但是有时还是会出现一些突发情况,比如炸锡的问题,那么激光锡焊为什么会出现炸锡呢?松盛光电来给大家介绍锡焊过程中炸锡的原因有哪些,来了解一下吧。

一、焊料因素

焊料受潮

焊锡丝如果在潮湿的环境中存放,可能会吸收水分。当进行激光锡焊时,水分在高温下迅速汽化,产生大量的水蒸气。例如,水的汽化温度是 100℃,而激光锡焊的温度一般在锡的熔点(232℃左右)以上,水蒸气急剧膨胀,就会导致炸锡现象。这种情况在湿度较高的地区或者焊料长时间暴露在潮湿空气中时更容易发生。

尤其是一些含有助焊剂的焊锡丝,助焊剂也可能吸收水分。当焊料熔化时,助焊剂中的水分同样会汽化,引发炸锡。

焊料内部夹杂气体或杂质

焊锡丝在生产过程中,如果混入了气体或者杂质,在激光加热熔化过程中,这些气体受热膨胀也会引起炸锡。例如,焊料在熔炼过程中如果没有充分脱氧或者除气,其中可能会含有少量的氧气或氢气。当激光使焊料熔化时,这些气体体积急剧膨胀,冲破焊料,产生炸锡现象。

另外,一些杂质颗粒可能会作为汽化核心,加速液体焊锡内部气体的聚集和膨胀,导致炸锡。

二、激光参数设置不当

激光功率过高

当激光功率过大时,焊锡会在极短的时间内被过度加热。这会导致焊锡快速熔化并剧烈沸腾,产生大量的锡蒸汽。例如,正常焊接某一尺寸的焊点可能只需要 10 - 20W 的激光功率,但如果设置为 30 - 40W,焊锡就会因为过热而产生大量蒸汽,这些蒸汽在有限的空间内迅速膨胀,引发炸锡。

过高的激光功率还可能使焊锡飞溅,因为过度沸腾的焊锡会克服表面张力,向周围喷射,不仅影响焊接质量,还可能对周围的元件和设备造成损坏。

激光加热速度过快

激光的加热速度如果太快,焊锡内部的温度梯度会很大。这会使得焊锡外层迅速熔化并产生蒸汽,而内部还处于固态或半固态状态。随着蒸汽压力的增加,内部的固态焊锡就像一个容器一样,当蒸汽压力超过其承受极限时,就会发生炸锡。这种情况类似于在一个密封的容器中快速加热液体,由于液体汽化产生的压力无法及时释放,就会导致容器破裂。

三、焊接环境因素

通风不良

焊接区域如果通风条件差,焊锡产生的蒸汽无法及时排出,会在局部区域积聚。当蒸汽浓度达到一定程度后,一旦遇到合适的触发条件,如温度波动或者新的蒸汽产生,就会导致炸锡。例如,在一个相对封闭的空间内进行激光锡焊,焊锡产生的蒸汽会充满这个空间,使得局部蒸汽压力升高,增加炸锡的风险。

而且,通风不良还可能导致助焊剂挥发产生的气体积聚,这些气体与锡蒸汽混合,进一步增加了炸锡的可能性。

存在易燃易爆物质

如果焊接环境中有易燃易爆的物质,如有机溶剂、可燃气体等,炸锡产生的高温和飞溅的焊锡可能会点燃这些物质。例如,在一些使用了有机溶剂清洗后的电路板进行激光锡焊时,如果有机溶剂没有完全挥发干净,炸锡产生的火星就可能引发有机溶剂燃烧,进而引发更严重的事故。


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