制氮机在SMT的应用案例

国际金属加工网 2018年11月29日

制氮机在 SMT 的应用案例 选用现场 PSA 制氮机首先要考虑的是用气量和氮气纯度 ①、单位时间的耗气量(通常以每小时多少立方米计算):不同品牌、不同型 号的炉子耗气量不同,输入 PCB 的尺寸不同耗气量也不同,链条转动的速度不 同耗气量也不一样,所以确切的耗气量要以现场实验为依据。 ②、氮气的纯度(多少个九,或氧含量的 ppm 值);先确定炉子中的氮气纯 度,再确定制氮机出口纯度。氧化反应的充要条件是氧分子的存在,同样条件下 氧含量越高,氧化反应越激烈;反之氧含量越低,氧化反应越微弱。当然氮气纯 度越高越好, 但应考虑投资成本与产品的不良率和返工量的平衡。目前大多数的 电子厂商都选择:99.99%或氧含量 l00ppm,也有选择:99.9%或氧含量 1000ppm,少数选择:99.999%或氧含量 10ppm。所以确切的纯度应根据产 品的档次、允许的不良率、公司政策、产品对浸润性的要求等因素决定。

确定了 炉子中的氮气纯度后,再确定制氮机出口纯度;通常制氮机不与 SMT 生产线一 起放在车间里,而是放在屋顶,或车间外,通过管道输入炉子,之间有很多个连 接口,很有可能造成氮气纯度下降,所以制氮机的出口纯度也要有余額。 下面以一套纯度为 99.99%, 产气量为 20m3/Hr 的氮气发生机用于一条 SMT 生产线,作出简要经济性分析与比较如下: 1、液氮使用成本 市场上的液氮约为 1200 元/吨, 一吨液氮可气化成纯度为 99.99%, 780m3 的气态氮,所以购买 1m3 的氮气价格是 1.4 元。如果加上液氮储罐的租金、汽 化器的购置费、每年人工的费用等,使用 1m3 氮气的成本接近 1.6 元。 2、PSA 制氮机的使用成本 现场 PSA 制氮机的使用成本主要是电能的消耗,电能的消耗主要来自以下几 个方面: 空压机:空压机的额定功率为 22kw(已考虑余量),因为在系统选型时就考 虑到空压机的卸载和适当的压缩空气余量, 所以空压机的实际消耗功率约为额定 功率的 80%左右,即为:17.6kw 左右。电费按 0.6 元计算,一年的平均运行 时间为 8000 小时,每年电费总计为 17.6× 8000× 0.6=84480 元。 冷 冻 干 燥 机 : 冷 冻 干 燥 机 的 额 定 功 率 为 1kw. 。 冷 干 机 的 电 费 总 计 为 1× 8000× 0.6=4800 元。 

制氮机:制氮机的原料是压缩空气,而制氮机本身基本不耗电,其主要是仪表 用电,额定功率大约为 0.4kw。 每年电费总计 0.4× 8000× 0.6=1920 元。 人工费:因设备无须专人职守,所以该套制气设备在计算运行成本时,可忽略 不计。 设备折旧费:设备投资按 20 万元计算,每年折旧 2 万元。 单位立方氮气成本为(8.5+0.48+0.2+2)÷ (20× 8000)=0.7 元 两种用氮方式每年差价为 20× 8000× (1.7-0.7)=16 万元 所以 PSA 制氮机投资回收期仅为 10 个月。(即 16÷ 20) 从两种氮气来源的经济性,方便性等对比,现场制氮具有明显的优势,PSA 制 氮机是首选。如果在氮气纯度要求99.9%的情况下,为了提高制氮机的稳定性 可选用膜分离制氮机。但是, 赣州川汇气体设备制造有限公司的 PSA 制氮机的氮 气纯度能达到99.9995%,满足了绝大部分客户的用氮需求。


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