Reinigingsonderzoek met waterige (alkalische) oplossingen - VeMet

7. CONCLUSIES
Het onderzoek heeft geleid tot het opstellen van een concept reinigingsrichtlijn. De richtlijn
is toepasbaar voor Hoogtemperatuur te solderen onderdelen.
XPS-analyses en oppervlaktespanningsmetingen met testvloeistoffen maken het mogelijk
een onderscheid te maken tussen schone en sterk vervuilde oppervlakken.
XPS-analyses en oppervlaktespanningsmetingen vertonen daarbij een vergelijkbare tendens.
XPS-analyse is gevoeliger dan de meting met testvloeistoffen. De testvloeistoffen discrimineren
boven een bepaalde vervuilingsgraad. Dit is waarschijnlijk voldoende voor een beoordeling
op de reinheid van oppervlakken voor hoogtemperatuur te solderen onderdelen.
De indirecte oppervlaktespanningsmeting met testvloeistoffen is snel en eenvoudig uit te
voeren.
Snij en smeeroliën zijn eenvoudiger te verwijderen dan dieptrek-oliën. Over het algemeen
worden bij de vlakke geometriën al voldoende resultaten behaald met agitatie als mechanische
ondersteuning. Ultrasoon trillen zal wel nodig blijven voor het verwijderen van vast
vuil zoals spanen en stof. Voor dieptrekoliën is ultrasoon-ondersteuning gewenst. Waarschijnlijk
is dit terug te voeren op de zware belasting van het materiaaloppervlak tijdens de
dieptrekbewerking.
Met de indirecte oppervlaktespanningsmeting kan een eerste optimalisatie van de reinigingsprocedure
worden uitgevoerd. De meting is dan ook geschikt voor gebruik als eerste controle
of een oppervlak voldoende gereinigd is.
Spreidproeven zijn geen goed criterium voor het bepalen van de reinheid van een te hoogtemperatuursolderen
oppervlak. Met spreidproeven is geen eenduidige uitspraak te doen over
de reinheid van een oppervlak. Zowel in de schone als de zwaar vervuilde condities treedt
een goede en vergelijkbare spreiding van het soldeer op, maar geven wel verkleuringen als
gevolg van de verontreinigingen..
Vervuiling heeft met name invloed op verkleuringen van substraat en soldeer.
Plastische deformaties in C-staal en OFE-koper maken de materialen gevoelig voor aantasting
door de waterige (alkalische) reinigingsmiddelen. Met name het OFE-koper blijkt gevoelig
te zijn en een etsing in Galvaclean-20 te laten zien. Het AISI316L blijkt niet gevoelig
te zijn.
Plasma-reinigen van RVS-AISI316L onder zuurstof introduceert waarschijnlijk zuurstof in
het substraat en een licht oxidatie van het oppervlak waardoor bij solderen een verkleuring
van het substraat optreedt. Uit een vergelijking van XPS-analyses aan RVS-AISI316L die
plasma gereinigd zijn met zuurstof en waterstofondersteuning, blijkt dat na plasmareinigen
met waterstofondersteuning een hoger Cr-gehalte wordt gemeten. Dit bevestigt de conclusie
dat het plasmareinigen van AISI316L met zuurstofondersteuning veranderingen in het materiaaloppervlak
te weeg brengt.
Aanbevelingen voor verder onderzoek
Uitvoeren van proeven op soldeerverbindingen op gereinigde oppervlakken met betrekking
tot de mechanische en corrosie eigenschappen om na te gaan of een indirecte oppervlaktespanningmeting
met testvloeistoffen tot een bereik van 44 mN/m voldoende is.
Om draagvlak voor een brede acceptatie van de concept richtlijn te creëren, zal deze een
brede verspreiding moeten krijgen. Dat zal kunnen plaatsvinden door publicaties (na de embargoperiode)
en het inzetten van de concept richtlijn bij loonbedrijven en toeleveranciers.
Leveranciers van bewerkingsmiddelen en reinigingsmiddelen kunnen de concept reinigingsrichtlijn
inzetten bij het opstellen van reinigingsprocedures.
De richtlijn kan na aanpassingen ingezet worden binnen andere industriële processen binnen
o.a. de metaal, electro, etc.
ECN-CX--01-088 53