Lutowanie jest uważane za jedną z najlepszych technik montażu komponentów elektronicznych. Właśnie dzięki niemu, możliwe jest zbudowanie niemal w pełni niezawodnych i efektywnych połączeń elektrycznych, na styku różnych elementów elektronicznych tj. kondensatory, rezystory, tranzystory czy diody. Ważną cechą lutowania jest jego odwracalność na drodze Robot do lutowaniaodlutowania. Na czym jeszcze opiera się wartość procesu lutowania dla przemysłu elektronicznego?

Na czym ogólnie polega lutowanie

Lutowanie jest jednym z procesów spajania i tworzenia nierozłącznych połączeń pomiędzy elementami. Proces ten polega na łączeniu materiałów metalowych, z wykorzystaniem metalicznej substancji, zwanej lutem. Najważniejszą cechą lutowia jest jego temperatura topnienia, najczęściej, znacznie niższa od temperatury topnienia pozostałych elementów, mających tworzyć złącze. W trakcie trwania procesu, elementy te zachowują stały stan skupienia i na tym, w głównej mierze, polega różnica pomiędzy lutowaniem, a takimi technologiami spajania jak spawanie czy zgrzewanie. Lutowanie jest działaniem nie do zastąpienia w takich dziedzinach jak hydraulika oraz szeroko pojęte procesy zautomatyzowane i elektronika.

Zastosowanie lutowania w przemyśle elektronicznym

Współcześnie, wszelkie procesy wytwórcze są niemal naszpikowane elektroniką. Rozwiązania w branży elektronicznej w praktyce bazują na tzw. układach elektronicznych. Układy te są wykorzystywane w różnego rodzaju sprzętach elektronicznych tj. urządzenie rentgenowskie, radar, komputer samochodowy, telefon czy mikser. Wytworzenie trwałego układu elektronicznego wymaga czynności lutowania. Współcześnie, proces lutowania dla celów produkcji przemysłowej, odbywa się w oparciu o zautomatyzowane i zrobotyzowane technologie.

Technika lutowania na „fali”

Płyty drukowanePłytki obwodów drukowanych, dedykowane instalacji podzespołów elektronicznych, mogą być lutowane „na fali”. Maszyny lutownicze, wyspecjalizowane w tej metodzie, mają zbiornik zawierający roztopiony lut. Urządzenie pompujące, przyczynia się do tego, że w specjalnych

dyszach, na powierzchni płynnej cyny zostaje wytworzona tzw. fala. Szczyt powstałego garbu dotyka od dołu komponentów obwodu drukowanego, a nadmiar lutu spływa do zbiornika. Kiedy metalowe elementy elektroniczne (ich nóżki oraz miedziane ścieżki na płycie drukowanej) uległy już zwilżeniu lutem, płyta zostaje przemieszczona na podajniku w miejsce, gdzie układ stygnie i lut ulega zakrzepnięciu.

Technika lutowania bezdotykowego

Przemysł wykorzystuje także technikę lutowania, polegającą na rozgrzewaniu gorącym powietrzem lub promieniowaniem podczerwonym, płytek obwodów drukowanych, zbudowanych techniką montażu powierzchniowego. Specjalna pasta, składająca się z lutu i substancji, zwanej topnikiem, jest umieszczana w potencjalnych lokalizacjach konkretnych elementów elektronicznych. Następnie następuje ich rozmieszczenie, po którym rozpoczyna się proces rozgrzewania. Topnik i lut przyjmują postać płynną. Później, płytka ulega schłodzeniu i następuje zlutowanie wszystkich komponentów w jeden układ. Jeśli mowa o lutowaniu bezdotykowym, warto odrębnie wyszczególnić informację o stacjach lutowniczych typu HOT-AIR.

Stacja lutownicza typu Hot-AirTechnika z lutowania bezdotykowego wykorzystaniem HOT-AIR

Narzędzie lutownicze typu HOT-AIR wykorzystuje technikę rozgrzewania gorącym powietrzem. Pod wpływem działania specjalistycznej pompy i elementu grzejącego (zmienia energię elektryczną w energię cieplną), rozgrzane powietrze jest nakierowywane i dostarczane w określone miejsce. Zaletą tego urządzenia jest możliwość wykorzystania go do rozmontowania, tj. rozlutowania, układów podzespołów.

Wartość automatyzacji procesu lutowania w elektronice, podsumowanie

Automatyzacja i robotyzacja lutowania pozwalają zmniejszyć znaczenie czynnika ludzkiego w procesach wytwarzania w przemyśle elektronicznym. Zdaniem techników, naukowców i osób reprezentujących środowisko biznesowe, automatyzacja i robotyzacja mają wiele zalet:

  • wpływają na maksymalizację jakości,
  • zmniejszają sumarycznie koszty branży,
  • zapewniają optymalne i stabilne wykorzystanie mocy produkcyjnych,
  • gwarantują większe bezpieczeństwo warunków pracy (BHP i PPOŻ).

Jednakże, z automatyzacją i robotyzacją procesów w branży elektronicznej, wiążą się także wyzwania. Należą do nich m.in.: konieczność dostosowania się przedsiębiorstw do procesów ciągłych zmian oraz potrzeba edukowania kadr.