焊锡丝制造工艺及流程介绍
作者: jackerxia
传统焊锡丝的制造流程大致为：合金熔合、浇铸、挤压、拉丝、绕线、包装这几步，在这个生产流程中，每一个环节都比较重要，每一道工序都应有品质控制点，下面将这几个工序的相关情况进行简要介绍。
（一） 、“合金熔合”及“浇铸” “合金熔合”是指将种金属按一定的比例进行熔炼、去杂并做成所需要的合金过程。此工序在实际操作中，往往在熔合完成的同时开始“浇铸”，“浇铸”是指将熔合好的合金倒入成型模中，一般为圆柱型，所以也有人称此半成品为“锡圆柱”，“锡圆柱”的长短、粗细视压机入口情况而定，以能够较方便地放入挤压机进行挤压为准。在此，将“熔合”与“浇铸”放到一起来讲，此两段工艺所需设备并不复杂，主要设备包括：熔炉、铸造模具、成型模、温度传感器等。
目前的熔合过程中，以油、电加热为主，也有部分厂商使用煤碳加热，使用油、电加热需要相应特制的加热熔炉，可自动搅拌并能对温度及时间进行很好的自动控制，减少了人为因素造成的熔合不良等可能的出现。而以煤加热则不需要复杂的设备，一般是自建灶台，用铸铁锅加热即可，有的做了电动搅拌装置，有的只用人工搅拌，在这个过程中，人工操作对温度及搅拌、静置时间的把握都比较困难，全凭经验进行操作，工人的随意性也比较大，因此品质的不稳定性相对较大。综合来看，油电加热进行熔合无论是品质的可控性还是批次间的稳定性都比较煤加热要高，同时因其成本较煤加热高，所以，当前仍有部分规模不大的焊锡制造厂商在使用煤加热熔合工艺。
锡铅合金熔合配制程序及其注意事项：
1、在生产锡铅焊料合金时应先投铅，升温350℃时再投锡，并混合中间合金搅拌均匀，去掉渣质，化验分析合格后，作为铸造圆锭备用；
2、当升温至规定温度后开始搅拌，搅拌速度应均匀一致，为确保搅拌无死角，最好在熔炉底靠近部约10-20cm的地方安装导流片；
3、视熔炉大小而定，每搅拌10-20分钟，应调整为反方向进行搅拌；
4、在搅拌40分钟左右后，停止搅拌，保持熔炉内的温度，对熔炉内合金进行静置；
5、静置20分钟后开始重新搅拌，每次10分钟左右，正反方向各一次；
6、当以上搅拌及静置完成后，将搅拌速度降慢，操作人员开始浇铸锡圆柱；此时应严格遵照不同品牌之铸造液体温度（详见液温参数表），熔炉内金属液体须正常搅拌均匀，防止化学成份产生偏析现象；
7、在配制锡合金中凡需要交换品种，必须用工具将熔炉内锡渣清理干净，防止残余物料混入下批合金影响其合金成份；
8、圆锭模机场地周围须整洁，飞溅在地的锡料要清理，不能混料；
9、在熔炉内已有合属熔化为液态时，如果要加入其它冷金属锭，须先烘干再添加，预防高温熔液遇冷飞溅伤及人身；
10、在铸造锡量<50%的锡铅合金时，因其圆心收缩孔较深，必须补缩孔，应在第一次注入熔液中心尚未凝固时补缩孔，并刮去表面氧化物；
11、在确定锡圆柱内部已完全冷却后，或在规定冷却时间到达后，方可将锡圆柱倒出，如其内部未能冷却及有可能造成未成型，从而伤及人身；
12、在倒出锡圆柱的地面需设保护板，并保持环境清洁，不得有灰渣杂物。
（二）、挤压 在整个焊锡丝的生产流程中，之所以把挤压工序定为特殊工序，是因为在整个的生产工序中，挤压是承上启下的一个关键环节，如果在挤压时存在缺陷或隐患，会直接导致焊锡丝产品的缺陷，而且这种隐患的存在往往在后面拉丝工序中是没有办法弥补的，有时甚至是无法发现的。所以，综合焊锡丝整个工序来看，为确保生产出高质量的产品，对挤压工序进行控制是十分必要的。
在挤压的过程中，应该加以注意的有以下几个方面：
1、松香桶温度、气压设定及其保养：
在正常情况下，松香熬制完成时的温度大约在150℃，倒入松香桶，稍微冷却降温后开启保温温控器，松香桶温度设定在70-80℃为佳，温度过低会使松香变的浓稠不易流入松香孔，如果温度过高或沸腾时倒入，极易造成松香中有气泡产生，这种气泡一旦压入松香孔，就会导致后续焊锡丝中部分断松香，引起不良品的产生。
在温度相对高一些时，熔融的松香自流性较好，此时气压不需太大，如果温度相对低一些时，松香开始变的浓稠，需要加压才能够有效进入松香孔，一般来讲，气压设定在1.5Kg是比较合适的，根据具体情况可稍作调整。
松香桶的日常保养也是十分必要的，在一次挤压完成之后，如要松香桶中还有剩余松香，应尽可能全部放出，如果实在不能放干净时，在下次倒入热熔松香时，应进行搅拌，确保剩余松香能够充分熔融。如果剩余松香未能充分熔融，可能会产生极小块状松香，这种松香在进入松香孔时会影响松香的正常流入，极有可能造成松香不均或断松香的情况出现。除了上面讲的每次将挤压完成时应将松香放尽外，平时应将松香桶内外的残留用酒精或其他专用清洗剂进行清洗保养，以确保松香桶能够正常工作，消除可能存在的隐患。
2、模温的设定及控制：
在挤压过程中模温的设定及控制也是十分关键的一个环节，正常情况下无铅焊锡丝挤压时模温要比锡铅焊料设定的高一些，一般可设定在170℃左右，锡铅焊料在挤压时模温一般设定在90-100℃即可，冬天时可稍调高10-20℃以确保出丝正常。
只所以如此强调模温的设定及控制，是因为模温如果调节不当，会影响出丝效果，或导致出丝不正常，所谓出丝正常，是指出丝均匀、丝表面无较深条纹、无气泡等。如果模温过高，在挤出锡丝时表面会有条纹，造成表面不够光洁，在后续拉丝中易造成断线；如果模温过低，挤压时压力增大出丝缓慢，有时会造成松香孔偏移不能居中，同样可能为后续工序留下隐患。
3、挤压前锡圆铸的表层处理：
目前有些厂家有剥皮机，在放入挤压机之前，将浇铸好的锡圆铸表层进行剥皮处理，这样处理过的锡圆柱能够有效去除锡圆柱表层的氧化物及杂物，更加能够保证焊锡丝最终成品的可靠性。
无论是否进行剥皮处理，在放入挤压机前，都应加锡圆柱表层擦上一层润滑油，确保挤压过模时能够顺利通过，减速少锡焊料与模孔之前的摩擦力，既能保证挤压出丝速度的均匀性，同时也能有效延长模具使用的寿命。在擦油的过程中，油的质量好坏是比较关键的，质量好的润湿油能够充分起到润滑作用，保护作用更强，挤出的锡丝表层光洁无明显纹路；质量差的润滑油使用寿命短，起到润滑作用的效果不理想，挤出的锡表面不够平洁或不平整有明显纹路。还有一个值得注意的就是擦油量要适中，不能太少，当然更不能太多，充分擦拭在锡圆柱表面即可，如果油太少起到的作用不明显；如果油太多，在模中会有较多润滑油残留，在挤压机的强大压力挤压下，在挤出锡丝的表层皮下可能会有气泡或暗孔，在后续拉丝时极易赞成断松香等不良情况，所以为避免油太多的情况出现，除擦油时不能擦的太多以外，对模中残余的油及时排出也是十分必要的。
4、松香含量及松香孔的调节：
通常配比的锡铅焊料其松香比例可占到1.8%至2.3%（这也是我们通常讲的松香含量），按照国标GB/T3131-2001《锡铅钎料》的规定，钎剂（俗称松香）的百分含量有三个等级：第一个等级为1.1%-1.5%最小值0.8%；第二个等级为2.2%-2.6%最小值1.5%；第三个等级为3.3%-3.9%最小值2.6%；一般挤压机，正常挤压完成时锡丝的直径在10mm，其中松香孔直径约为2mm，在后续拉丝工序中一般都能比较容易地拉出线径为0.8mm以上的焊锡丝，如果需要拉线径为0.8mm以下（如0.5 mm或0.6mm或更细）锡丝时，则需将松香孔稍微调小，一般情况下，调小0.2-0.3mm即可，调小松香孔的目的是为了增加锡丝的壁厚，在拉比较细的丝时，焊料延展性相对高些，才有可能拉出比较细的丝；如果松香孔较大，锡丝壁较薄，在拉较细的丝时焊料延展性变差，极易断线，影响拉丝速度，造成生产成本相应增加。
5、出丝速度：
挤压过程中，压力应保持均衡，使出丝速度始终保持匀速，不能时快时慢，如果在正常挤压过程中发现速度突变时，应该立即停止检查并重新调整；
除以上讲的几个注意点外，还其他细节需要在日常工作中加以注意，比如：装模的方式方法要合适、高效，既能保证模具的正确安装同时也能保证模具的使用寿命；还有就是在工作中必须时刻提高警惕细心观察，特别是在接头或发现异常状况时，必须及时停止作业，并进行检查及调整；当然还有其他很多方面都需要在长期的工作不断地总结经验，然后才能越做越熟产品质量才能得以保障。
总体来讲，在挤压工序时，必须保证的基本原则有两个：第一，在挤压工序必须保证本工序产品的质量，不能将不良品流入下一制程；比如，要确保在挤压时不能断松香，如果在挤压时锡线内有气泡，或者其他原因造成了断松香，那么在挤压机出来时可能里面断松香的部分长度只有10mm，但是此时锡丝的直径也是10mm，设想如果这段焊锡丝流入了拉丝工序，在拉制成线径为1.0mm的锡丝时，其长度就大约是1000mm，在成品交付客人使用时就会出现因为断松香而不上锡的问题了。第二，在挤压工序既使挤出的丝本身并没有直接的质量问题，但也必须保证在后制程生产时容易生产且不易出现不良品；比如，挤压出的丝本身有条纹、气泡或松香孔位过大、偏移不居中等情况时，则极易造成后道工序拉丝时断线，影响生产进度甚至产品质量。
（三）拉丝 在一般的焊锡丝生产线中，在挤压机后一般配置三台至四台拉丝机；第一台拉丝机也称大拉或一拉，锡丝进入模径约为9mm-10mm与挤压机出丝线径一致，一拉完成时可达到5mm，二拉位拉丝范围由5mm至2mm，三拉位拉丝范围可由2mm至1mm，如需拉更细的丝则需四拉完成，四拉位视装模情况不同可以拉到0.6 mm或0.5mm焊锡丝；如果需要拉出0.5mm以下焊锡丝，就目前国内的拉丝设备情况能够做到的还不是太多，能否很好地拉出更细的焊锡丝，除设备要求较高外，对模具的开模精度及拉丝油的质量等情况也有相当高的要求。
关于开模精度方面，要求开模精度高，孔径误差小，孔内壁平滑度较高，只有这样才可能拉出较细的焊锡丝，而且能保证正常生产不易断线。
拉丝油需确保长时间使用下的润滑效果，并且不能对锡丝表面无伤害。
（四）、绕线 早期的传统手绕线，已被自动化绕线机取代，在自动绕线机的操作中绕线平整、可计圈数，生产速度也算是突飞猛进了。绕线有时也会出现绕不齐等不良状况，产生绕线不齐的主要原因在于绕线机转轴不平或锡线轴的边缘不平，当锡丝绕到线轴边上时因转速较快被弹回距离较远，因此造成在轴边位置出现凹槽。
