Lenze是一家总部位于德国Hameln,拥有60年历史,在欧洲、亚洲和美国拥有40多家销售、研发和生产机构的跨国企业.公司研发、生产和销售针对机械系统的创新型产品并提供全套解决方案,例如物流、自动化和食品生产行业传输、全自动加工和包装生产线所使用的传动和自动化设备.

这些设备中的电子控制系统由Lenze位于Aerzen的工厂所生产.为了确保生产过程中波峰焊接工艺能够稳定可靠运行,在焊接中所使用的焊接夹具必须定期进行清洗；否则,在固定基板时,焊接夹具上的助焊剂残留物会导致基板错位,可能导致焊接不良,进而需要对有缺陷的产品进行返修.

为了避免以上所提到的情况发生,公司在不久前引进了一套全自动清洗工艺设备（见图1）,目的是为了以低成本且更环保的方法去除焊接夹具上的污染物.

原有清洗工艺的缺点

原有工艺中所有的焊接夹具是在一套单槽喷淋系统中进行清洗（见图2）.但是,所使用的清洗剂在清洗过程中存在如下一些问题：

1、寿命短,平均每100个清洗周期后就需要进行更换（为了获得最佳的清洗效果,清洗剂通常的使用浓度是20%或更高）.

2、多次发生起泡,必须额外增加去泡添加剂.

3、随着时间的推移产生巨大的气味,该气味是由在漂洗水中快速繁衍的微生物所导致,严重影响了操作员的正常作业.

4、质量监控十分困难,由于只能使用pH值测量法,难以获得清洗剂当前浓度等一些重要参数.

5、高额的工艺费用支出.因为更换清洗剂通常十分昂贵,而且加上需要额外支付去泡添加剂等费用.总之,由于该工艺不能稳定可靠地去除焊接夹具上的助焊剂残留物,费用高,公司对此很不满意.

对新工艺的要求

由于高额的工艺开支和对操作员的危害,公司决定寻找替代的清洗工艺.

除了降低费用和改进工艺参数之外,新工艺的清洗结果也需要进行大幅度的提升.也就是说,新工艺所使用的清洗剂必须完全有效地去除焊接夹具表面的助焊剂残留物.由于清洗设备仍将继续使用,因此新清洗剂必须满足与各种材料的兼容性.

基于先前清洗工艺的使用经验和所出现的问题,新工艺还需满足以下要求：

1、提高清洗剂寿命.

2、降低清洗剂使用浓度.

3、为了确保工艺的稳定性,需要更有效的清洗剂监控方法.

4、不使用去泡添加剂而解决先前的起泡问题.

5、通过降低气味改善操作员的工作环境.

6、从焊接夹具上彻底地去除助焊剂残留物.

为了能够寻找到最佳的清洗工艺,公司带着以上要求找到了清洗专家ZESTRON.

在更换清洗剂先前,双方首先使用不同类型清洗剂对材料兼容性进行了测试.最终确定ATRON SP 200能够百分之百地满足与清洗设备/材料的兼容,特别是完全兼容在设备中所主要使用的塑料材料.这一测试结果确保了在不影响现有清洗设备使用的前提下,切换清洗剂.

降低工艺开支,改善操作员工作环境实

验过程中,在10%的浓度状态下（图3）,清洗剂能够完全去除焊接夹具上的助焊剂残留物,表现出良好的清洗效果,从而确保了波峰焊接工艺当中的基板能够准确地固定在焊接夹具上.

除降低清洗剂浓度,使用新清洗剂也将先前的100个清洗周期延长至170个.

这一切归功于该清洗剂所使用的FAST 技术.与传统表面活性剂相比较,该技术使清洗剂在接触污染物表面时具有更快的移动能力,从而明显延长了清洗剂寿命（见图4）.

通过将清洗剂的应用浓度从20%降低至10%以及将清洗剂寿命延长整整一倍,新清洗工艺的开支与先前相比较大约降低了50%.\与先前工艺清洗剂相反,新清洗剂就算在没有使用去泡添加剂的情况下也不会产生任何泡沫.因此,新工艺不需要使用任何去泡添加剂,从而再次帮助降低了工艺费用.

使用ATRON SP 200还在技术方面带来很多优点——由于在漂洗水中不再产生微生物,所以先前的刺激性气味得到了明显的改善,之前每天对漂洗水的更换也因此取消.对漂洗水的需求由先前的每周375升降低至每周187升.

最后需要强调的一点是,定期更换清洗剂对保持清洗工艺的稳定性十分重要.除了测量漂洗水的pH值,新的清洗工艺可以直接使用ZESTRON所提供的简易、便捷型化学测试套装直接确定清洗剂的浓度.

总结

通过与ZESTRON的合作,我们寻找到了完全符合要求的新清洗工艺.通过对现有清洗设备中清洗剂的更换,原有工艺当中的缺点以及问题得到了彻底解决.

通过使用新型清洗剂监控方法保证工艺稳定性的同时,由于清洗剂寿命得到了延长,应用浓度降低,有效地降低了工艺费用.

自2008年11月份起,新清洗工艺开始在我们的GrossBerkel生产基地稳定运行,效果良好.