Für ein optimales Ergebnis eines Reflowlötprozesses ist nicht nur das Aufschmelzen des Lotes entscheidend, sondern auch ein ebenso stabiler wie zuverlässiger Kühlvorgang. Beim Konvektionslötsystem VisionXP+ von Rehm Thermal Systems kann dieser Lötvorgang flexibel gestaltet werden. Mit Rehm CoolFlow bietet das Unternehmen ein innovatives und in die Anlage integriertes Kühlprinzip mit flüssigem Stickstoff an – weiterhin gibt es die Möglichkeit zur Standardkühlung mit bis zu vier Kühlmodulen, eine verlängerte Kühlstrecke, eine Unterseitenkühlung oder eine energiesparende Kühlvariante.
Gemeinsam mit Partner Air Liquide wurde das Kühlprinzip etnwickelt, bei dem der zur Inertisierung verwendete Stickstoff noch effizienter genutzt werden kann. Hierbei gibt der –180 °C kalte, flüssige Stickstoff seine Energie in der Kühlstrecke ab, verdampft anschließend und kann dann im gasförmigen Zustand zur Inertisierung der Prozessatmosphäre verwendet werden. Das bisher durch hohen Energieeinsatz rückgekühlte Kühlwasser inklusive Kühlaggregat und Kältemittel entfällt komplett. Der gesamte Stickstoffpfad – vom Hauptventil über die Volumenstromregelung und die Sicherheitssensorik bis hin zur passiv geregelten Zuspeisung des gasförmigen Stickstoffs – ist nun im Anlagengehäuse verbaut. So sind alle Armaturen räumlich in die Anlage integriert. Von außen führen lediglich ein Schlauch für gasförmigen Stickstoff und eine vakuumisolierte Leitung für flüssigen Stickstoff an die Anlage. Mit Ausnahme der Haubenkühler und der nicht-geteilten Kühlstrecke ist die Lösung mit allen weiteren Optionen kombinierbar.
Die Kühlung wird über die Software durch Angabe der Frequenzen und Volumenstroms je nach Bedarf eingestellt: Sind die Kühlstreckentemperaturen zu hoch, erhöht der Bediener den Volumenstrom an flüssigem Stickstoff durch die Kühler. Alles weitere regelt die Anlage selbst: Ein Stickstoffüberschuss aus den Kühlern wird in die Abluft geleitet und ein Mangel aus dem Gasnetz ausgeglichen. Weiterhin verfügt die Rehm CoolFlow-Option über Features, die ein sicheres Arbeiten ermöglichen, unter anderem wird bei einer Störung die Zufuhr vom flüssigen Stickstoff automatisch und sicher gestoppt. Mit solchen Maßnahmen werden die Herausforderungen, die durch den Umgang mit Stickstoff entstehen, abgefangen.
Höchster Durchsatz beim Dampfphasenlöten der Rehm Thermal Systems
Daneben werden flexible Standard-Kühlkonzepte für die VisionXP+ geboten. Dazu zählen:
Standardkühlstrecke mit bis zu vier Kühlmodulen, bestehend aus bis zu vier einzelnen Kühlmodulen. Diese ermöglichen einen exakt zu steuernden Kühlprozess sowie eine individuelle Beeinflussung des Kühlgradienten. Dank des „Closed Loop Prinzips“ ist ein geschlossener Kreislauf der verwendeten Atmosphäre garantiert. Die Kühlstrecke besteht aus aktiven und einem passiven Kühlmodul. Die aktiven Kühlmodule werden über einen externen Wasseranschluss und mit Hilfe eines Wärmetauschers versorgt. Die Kühler können an der Anlagenrückseite einfach herausgenommen und gereinigt werden. Ein Öffnen der Prozesskammer ist hierzu nicht nötig.
Um eine schonende Kühlung zu ermöglichen, kann das System optional an eine verlängerte Kühlstrecke angeschlossen werden. Diese ist als Erweiterung der Standardkühlzonen unter Stickstoffatmosphäre realisierbar oder als separates, nachgelagertes Modul für eine höhere Kühlleistung unempfindlicher Materialien unter Luftatmosphäre erhältlich. Weiterer Vorteil: Während im Prozessbereich der Konvektionsanlage Stickstoff benötigt wird, um Oxidationen zu vermeiden, muss die verlängerte Kühlstrecke nicht mehr mit Stickstoff geflutet werden, was zu Stickstoffeinsparungen führt.
Für besonders massereiche oder große Baugruppen oder Boards mit Warenträgern kann das System außerdem zusätzlich mit einer Unterseitenkühlung ausgestattet werden. Der eigentliche Kühlprozess ist identisch zur standardmäßigen Kühlstrecke, jedoch strömt hier die abgesaugte, gereinigte und gekühlte Luft nicht nur von oben auf die Baugruppe, sondern gleichmäßig auch von unten.
Als weitere Option steht eine energiesparende Kühlstreckenvariante bereit: Hierbei wird die Luft nicht nur an einer Stelle, sondern an zwei Stellen abgesaugt. Dies führt zu einem sanfteren Kühlgradienten und bietet deutliche Energiesparpotenziale.
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