脉冲加热处理技术在热压机设备领域的应用

袁兴军

[摘    要]随着现代社会工业领域的快速发展，大量技术被运用于工业设备中，大大提升了各种设备的运行性能、丰富了设备功能，促使其能够充分满足各种作业需要。热压机设备是现代工业生产中的重要机械设备，在热压机设备领域中，技术人员采用脉冲加热处理技术作为热压机设备的核心技术，通过优化设计与精准计算保证机械设备具备较强的热压功能。本文简要阐述热压机设备及其工艺参数元素，对脉冲加热技术及其在特定热压设备中的应用、脉冲加热控制技术在热压设备领域的实际应用路径进行深入探究。

[关键词]脉冲加热处理技术;热压机设备;应用

[中图分类号]TS653 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）12–00–02

Application of Pulse Heat Treatment Technology in the Field of Heat Press Equipment

Yuan Xing-jun

[Abstract]With the rapid development of the industrial field in modern society， a large number of technologies have been applied to industrial equipment， greatly improving the operating performance of various equipment， enriching equipment functions， and promoting it to fully meet the needs of various operations. Hot press equipment is an important mechanical equipment in modern industrial production. In the field of hot press equipment， technicians use pulse heating processing technology as the core technology of hot press equipment， and ensure that the mechanical equipment is strong through optimized design and precise calculations. The hot pressing function. This article briefly describes the hot press equipment and its process parameter elements， and conducts an in-depth study of the pulse heating technology and its application in specific hot press equipment， as well as the practical application path of pulse heating control technology in the field of hot press equipment.

[Keywords]pulse heat treatment technology; hot press equipment; application

脈冲加热技术是现阶段较为流行的热压机设备应用技术，主要利用脉冲电流对钼、钛等高电阻材料冲击时产生的焦耳热进行加热与焊接，以此实现设备热压作业目的，完成作业任务。一般情况下，在热压机设备中，脉冲加热处理技术主要是在加热咀的前端连接热电偶。通过这样的方法起电，将起电情况实时反馈到电源控制部分，保证恒温加热，维护温度设定的正确性。脉冲加热处理技术在实际应用过程中，在加压时通电，对作业目标进行加热与断电冷却，且能够实现加热与断电冷却同时进行，避免出现表面浮起的情况，降低虚焊产生概率。因此，脉冲加热处理技术的可应用性较强，能够充分满足热压机设备的运行需求，可以广泛运用于热压机设备领域。

1 热压机设备及其工艺参数元素

热压机设备是一种将两个预先焊接好的零件加热到融化，促使其呈现流动状态，在固化后连接零件与焊锡的电气机械连接设备。相较于其他机械设备，热压机设备的升温速度可以调整，不同压头的温度调节可控性不同，其中钛合金压头能够更好地保证温度的平均，有效控制升温速度;技术人员可以调整压头状态，以此保证零构件受压均匀、压头温度可控。热压机设备也可以称为“邦定机”，其热压媒介包括：锡焊、热熔胶膜、异向导电胶水、异向导电胶带等，能够满足柔性线路板、TAB、LCD、PCB多种零构件的连接。在实际应用过程中，热压机可以将TCP与柔性电路板连接起来，也可以将TPC与ITO氧化烟锡玻璃连接起来，促使机械与电气之间形成稳定的连接，这一设备也是液晶显示器等电气电子元件生产的关键设备。为了更好地研究热压机设备中脉冲加热处理技术的应用情况，本次选择了国内首台运用于正反两面的压接自动FOG邦定机，整机功能包括自动上料系统、定位系统、正面ACF预贴、正面对位、正面预压、反面ACF预贴、方面对位与预压、反面主压、自动下料系统等。其中，主压工艺是热压机设备的关键环节，主要采用3个压头压接处理，每个主压头分别完成加热、加压控制，其中加热控制要求升降温速度较快且具有较高的控温能力，这也是引入脉冲加热处理技术的核心环节。

基于脉冲加热处理技术之下的热压机设备，其在实际运行中会受到多种工艺参数因素的影响，这些影响因素也是应用脉冲加热处理技术时需要考虑的问题。其因素包括温度特性、热压机框架、温度需求、热电制冷等。

2 脉冲加热技术及其在特定热压设备中的应用

根据上述对特定热压设备的描述与分析可以得出：①在热压机设备运行时，需要同时进行通电加热与断电冷却作业，以此保证焊接质量，避免虚焊，这一技术更加适合柔性iCal与线材的压焊、焊接作业，能够满足树脂粘结需求。②良好的温度控制、时间控制能力，能够提升热压机设备的加压质量，生产出高质量产品。③局部瞬时加热方法能更加精准地控制周围元器件的热影响。比如，将脉冲加热处理技术运用于这样的热压机设备中，能够进一步提升热压机设备的温度控制精度、升温与降温时间控制，促使其满足精密焊接需求，提升热压机设备的树脂焊接效率。结合脉冲加热处理技术，将其运用于热压机设备的压头位置，形成脉冲压头，促使其具备升温速度快、灵敏性较强的特点。在应用时，可以将热电偶与脉冲压头焊接起来，提高热电偶检测灵敏度。由于脉冲加热压头的升温速度较快，因此需适当控制压头的电流界面。技术人员在热压头上连接热电偶，检测热压头温度;通过温度反馈回路分析，可以快速矫正热量输出，控制温度曲线。

3 脉冲加热控制技术在热压设备领域的实际应用路径

3.1 脉冲加热技术的理论计算

在热压机设备中运用脉冲加热处理技术，需要先计算脉冲加热原理，实现对热压机设备现场加压工艺的温度曲线控制，提升热压机设备运行性能。在实际过程中。脉冲加热处理技术，就是指借助热压头的脉冲式大电流，促使压头部分的钼、钛等高电阻材料温度快速提升，促使热压头侵短的热电偶将温度反馈到脉冲控制器中，由控制器根据预先设定的温度指标、实践指标调节导通角，调节开关频率，从而实现对变压器输出端脉冲电流幅值的控制，获取控温曲线。

根据图1的流程可以看出，在热压设备中，脉冲加热控制的核心是要随时采集被加热系统的热量，以此分析与评估当前温度差，调节需输出的功率数值。因此，技术人员在设计热压机中脉冲加热系统时，需要全方位考虑系统启动时所需要的功率数值、系统平均运行过程功率需求、系统运行时的热量损失需求等，确定系统所需功率。这一环节，设计人员可以利用公式P1=+，其中P1为系统启动时需要的功率，m1为加热体的重量，c1为加热体的热比数值，ΔT为介质与环境温度差，Q为散热数值，t为加热的时间。之后，技术人员还可以利用这些数值与参数，计算系统运行时所需要的功率数值P2。

3.2 在温度控制系统中的应用

在热压机设备中运用脉冲加热处理技术，技术人员需通过对热压机设备中的温度控制系统设计，充分发挥脉冲加热处理技术应用优势，提升设备温度与升温时间控制精准性。一般来讲，以脉冲式技术为核心的主压系统温度控制难度较大，这主要是由于脉冲技术升温速度较快，需设置较多的复杂参数，对精度的控制要求较高。这就需要技术人员对系统加热功率进行优化设计，保证温度控制系统最终能够满足温控要求，具体设计内容包括：①科学选择脉冲压头材料，根据热压机设备的加压作业需要，选择T1镀金材料，从而提升压头的导电率，提高压头抗氧化能力，延长其使用周期。②合理设定温度值，采用分段控制的方法，设置4段温度控制，设定多个温度参数。③在每一个PLC控制中设置3个脉冲控制器，同时控制6个脉冲压头。考虑到PLC的实施监控温度需求，需要不同读取脉冲控制器的温度数据，分析脉冲控制器中温度数据的变化。这一环节中，需要保证读取温度参数与写入温度参数的一致，保证程序编写时序合理、逻辑清晰。④采用串行方法连接PLC系统与脉冲控制器系统，将1个PLC同时对接3个脉冲控制器进行通信。⑤根据设置完成的脉冲温度控制系统进行参数调整，进一步设置起始温度数值为50 ℃，设置第一段目标的温度数值为120 ℃，设置第二段目标温度设定为180 ℃;之后分别设置上压头的分离温度为70 ℃，設定第一段、第二段的升温时均为1 s，温度保持时间分别为1 s、10 s。通过这部分设定，技术人员可以在交互界面上实时查看温度控制曲线，进一步控制热压机设备的升温控制能力、温度控制精度。

3.3 在光学标定系统中的应用

光学标定系统是部分高精热压机设备中的重要构成部分，这一系统构成包括：聚焦镜、45°全反射镜、积分球、分光镜、能量计、红色指示光、CCD相机等。在光学标定系统中运用脉冲加热处理技术，主要是借助激光器作为脉冲加热源，在其内部设置开关模块，以长脉冲激光的形式经过内部模块，形成1 064 mm准连续激光。激光器的输出激光脉冲宽度为1～20 ms，激光波长为532～10 600 nm激光，在同一脉冲时间之内，热流会随着时间的变化而发生转变。在这一部分的运用中，需要设置数据系统，以此采集脉冲加热处理数据，测量脉冲加热薄膜热流传感器的热物性参数。在实际运用过程中，光学标定系统可以借助脉冲加热原理，吸收能确切数值，整个标定系统放置于气浮隔振的光学平台上，促使标定系统与外部振动隔离，处于水平状态。这一系统应用中，具有较高的光路调试陶秋，这是有标定系统所使用的激光波长为1 064 nm，因此在系统内增加了一路红色激光，促使激光与红色激光形成同光路。通过这样的设计与应用，充分发挥了脉冲加热处理技术的热控制优势，同时将其热控制能力以激光的形式呈现出来;此时1 064 nm激光通过分光镜的透过率，与激光的入射角度相关，通过调整入射角度，能够获得不同的透过率。本系统所使用的分光镜都是经过专用的仪器标定，必须使用调节激光调整分光镜的入射角度。这样才能保证入射角度的精准性，保证脉冲加热控制的精度与时间变化。

4 结束语

脉冲加热处理技术在热压机设备领域的应用，能够满足多种不同类型热压机设备的运行需求，提升热压机设备整体性能，进一步增强设备功能性。在今后的热压机设备中运用脉冲加热处理技术，需要考虑热压机设备部上下压头同时压接的动作需求，把握脉冲加热原理，精准控制热压瞬间的温度与压力，保证设备整机结构紧凑、整个生产流程流畅自然，具有较高的自动化水平。另外，在热压机设备的运行中，需要考虑加热、断电冷却的配合情况，考虑热压板的升温速度与时间，加强对温度变化时间的控制。

参考文献

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