基于Ansys APDL的废旧印刷电路板基板破碎分析

为解决废旧印刷电路板资源化中的粗碎问题,利用Ansys APDL模块和CATIA V5三维设计模块,运用以点代线的方法对电路板受力进行了数值模拟;并根据废旧印刷电路板破碎实验,对数值模拟结果进行验证;同时利用实验测得的数据对辊齿进行数值模拟与分析,验证辊齿在破碎过程中的可靠性。结果显示,铜和复合材料在一点的应力均大于其许用应力,判断其发生了断裂;废旧印刷电路板基板在两齿辊差速运行工况下破碎效果最好,证明以点代线方法可靠;辊齿根部的应力小于其许用应力,可靠性良好。为废旧印刷电路板的粗碎方法研究提供参考。其他差速工况(如9~18 r/min)对破碎效果的影响以及齿辊直径对产量的影响仍有待研究。     

废弃印刷电路板的破碎解离特性研究

废弃印刷电路板(WPCB)的破碎解离是WPCB进行后续资源化利用的前提条件,采用剪切式破碎机和万能高速破碎机分别对WPCB进行了粗破碎和细破碎,筛分后对不同粒径的粉碎产物进行粒径分布分析、显微镜观察和单体解离度研究。结果表明,WPCB经两次粗破碎后,大部分粗碎产物粒径≥1.2mm,占总产物质量的85%以上,经细破碎后,约有50%(质量分数)细碎产物粒径0.30mm。WPCB的细碎产物破碎至粒径0.90mm,可以认为金属和非金属基本分离;破碎至粒径0.60mm,可以认为金属和非金属完全解离。金属主要集中分布在粒径为0.30~1.20mm的细碎产物中。     

废旧电路板低温改性实验研究

介绍了电路板的结构特点及常温力学特征,通过实验研究了电路板在低温处理后力学性能的变化情况,结果显示冲击强度随着冷却温度的下降而降低,在-30℃左右冲击强度最小,当冷却温度低于-30℃后下降趋势变得缓慢;弯曲强度随着温度的下降总的趋势是先减小后增大,在-30℃点弯曲强度和断裂载荷同样达到最低,然后再迅速增加.研究在不同的冷冻温度下,废旧电路板粗碎与细碎的工艺参数变化.实验结果表明,低温粗碎时,在一定程度上提高生产能力,减少单位功耗;低温细碎时,-30℃到-40℃平均功耗较低,在-30℃左右平均功耗下降得最快.本研究为低温破碎工艺的选择及破碎机的设计提供了基础性实验数据.     

废印刷电路板的静电分选实验研究

金属与非金属材料的分离是回收利用废印刷电路板的关键环节。对废印刷电路板物料的静电分选进行了实验研究。实验以电压、辊筒转速、电晕电极与辊筒之间的距离、静电极位置、电晕电极位置、电晕电极数量等为考察因素,研究各因素对电选效果的影响规律。结果表明,影响金属与非金属材料分离的主要因素是电压、辊筒转速和电晕电极与辊筒之间的距离,对于-0.9 0.45mm的破碎物料,当电压为24kV,辊筒转速为15Hz(54.6r/min),电晕电极与辊筒之间的距离为5.2cm时,得到最大静电分选综合效率67.37%。     

采用Design-Expert分析多因素对电路板湿法拆解的影响与优化设计

废旧印刷电路板元器件拆解技术的研究是电子废弃物有效利用的重点环节。通过采用Design-Expert 8.0.6软件,对拆解过程中氟硼酸浓度,双氧水浓度和时间对铅、锡焊料的溶出率的影响趋势进行研究,得出最终优化实验方案为在双氧水浓度为0.5 mol·L~(-1)、氟硼酸浓度为2.5 mol·L~(-1)、反应时间为35 min的条件下铅、锡的溶出率分别为90.66%和99.91%,可视为铅、锡完全溶解并实现脱焊。该方法实现了电子元器件与印刷电路板的快速分离,将为电子废弃物的资源化提供理论支持和应用支撑。     

废弃印刷电路板上电子元器件拆卸新工艺及其机理

为了明确利用热空气模拟工业余热作为热源和脉动喷吹动力源拆卸废弃印刷电路板上电子元器件的拆卸机制,分析了废弃印刷电路板脉动喷吹性质,设计并建立了废弃印刷电路板拆卸实验室小试系统,利用Fluent数值模拟软件对拆卸过程中废弃印刷电路板自动拆卸设备内部温度场进行了详细考察,在此基础上,对实验结果进行验证。结果表明,短重边最佳喷吹条件(0.14 MPa,10 mm)下,振动角度为75°;短轻边最佳喷吹条件(0.12 MPa,10 mm)下,振动角度为76°;下进气条件(温度场更均匀,焊料面平均受热温度为198.81℃)更利于废弃印刷电路板上电子元器件的拆卸;采用下进气方式、当预热温度120℃、通气温度为260℃、设备内部达195℃继续通气(拆卸时间)1 min、短重边脉动喷吹压力0.14 MPa、短重边喷吹距离10 mm、短轻边脉动喷吹压力0.12 MPa、短轻边喷吹距离10 mm时,元器件拆卸率为95.1%,且元器件外观完好。本研究明确了废弃印刷电路板拆卸过程中的受热与受力机制,实现了废弃印刷电路板上电子元器件的高效拆卸,为此工艺大规模、工业化生产的实现奠定了理论基础。     

热解技术在废旧印刷电路板处理及资源化中的应用

综述了热解技术在废旧印刷电路板(printed circuit board,PCB)处理及资源化中应用的研究状况.热解技术可以改善和提高PCB中金属物质的回收效果,减少污染.同时,以热解为基础的PCB中非金属物质回收技术也有着很好的发展前景.PCB热解动力学的研究表明其在1000℃以下的热解过程可划分为分别服从不同反应机理的2个阶段.PCB热解产物中的油、气产物可以回收作为化工原料或燃料.PCB热解过程中含溴阻燃剂的转化和迁移规律以及热解产物中含溴污染物的控制和脱除、热解技术与其他PCB资源化技术的合理有效整合是今后研究的重点.     

热解技术在废旧印刷电路板处理及资源化中的应用

综述了热解技术在废旧印刷电路板（printed circuit board，PCB）处理及资源化中应用的研究状况。热解技术可以改善和提高PCB中金属物质的回收效果，减少污染。同时，以热解为基础的PCB中非金属物质回收技术也有着很好的发展前景。PCB热解动力学的研究表明其在1000℃以下的热解过程可划分为分别服从不同反应机理的2个阶段。PCB热解产物中的油、气产物可以回收作为化工原料或燃料。PCB热解过程中含溴阻燃剂的转化和迁移规律以及热解产物中含溴污染物的控制和脱除、热解技术与其他PCB资源化技术的合理有效整合是今后研究的重点。     

废旧电路板的组成与解离特性研究

废旧印刷电路板是电子废弃物的重要组成部分,含有大量金属、玻璃纤维增强树脂、塑料等有回收利用价值的组分,但处理不当会产生严重污染。在分析中,对细碎到粒度为5mm以下的废旧电路板物料中有价资源的赋存状态和解离特性进行了系统的研究,发现金属与非金属的基本解离粒度为1 2mm,解离度为55. 51%;塑料与其他金属(除铜、铁外)是0. 5mm以上废旧电路板物料中的主要组分,树脂与铜是0 .5mm以下物料中的主要组分;物料中平均金属含量为23. 80%,平均铜含量为5. 78%。     

印刷电路板基材的热解实验研究

采用热重法对废旧印刷电路板 (PCB)在氮气气氛下进行了不同升温速率的热解实验 ,发现电路板的热解可以分为以下几个阶段 :在 30 0℃以下时质量没有什么变化 ,在 30 0～ 36 0℃时质量急剧减少 ,在 36 0～ 10 0 0℃时质量减少得比较缓慢。随后本文对电路板的热解进行了动力学回归。研究表明 ,样品热解反应分为 2个阶段 ,这 2个阶段反应过程中的活化能有很大差别 ,说明这 2个阶段受不同的化学反应机理控制。