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低成本的产权是什么意思？许多人把它解释为到中国去生产。本文提出一个检查清单，在建立批量清洗系统时，可以把产权成本降到最低。
低成本产权是什么意思？许多人同意美国宇航员Alan Shepard的观点，当人们问他在准备起飞时想些什么，他回答说，“宇宙飞船所有的元件都是出价最低的人制造的。”这段话的意思是，以大量数据和分析为基础，这些分析的重点是确认重要的参数，而这些参数决定了清洗工艺的产权成本和运作费用。这些参数形成一个方便的检查清单，用于确定产权成本最低的清洗工艺。
运作浓度
一个创造性的概念是，降低产权成本的最快途径就是降低操作浓度。使用浓度降低了50%的新技术应该能够省钱。
在清洗过程中(特别是大批量清洗)，最主要的消耗是废液。废液是进行清洗之后的清洗溶液，元件留在清洗槽中，在清洗工艺的下一道工序，进行冲洗。废液的成分有清洗剂、水和污物，它与清洗槽使用的浓度有关。溶液的浓度是20%，废清洗液的浓度就是20%，溶液的浓度是10%，废液的浓度就是10%。废液的数量与电路板的种类、料盘或者篮子的设计以及清洗机的基本设计有关，废液的成分与清洗槽中的完全相同。在清洗剂的成本相同的情况下，浓度较高意味着成本较高。
运作温度
最受欢迎的成批清洗系统有两种：柜式/碟式清洗机和浸入式/超声波清洗机。柜式/碟式清洗机使用的技术在近几年有所发展，它们在欧洲和北美很普遍，对于低速度生产运作是很有吸引力的。特别重要的是，这些机器将会如何演变，如何变得更加经济有效。
现代的柜式/碟式清洗机的运作温度最高通常是70℃。为什么经验丰富的设备设计人员会在高温方面遇到费用和设计的双重挑战呢？不管怎么样，更高的温度导致清洗作业的成本更高。
较高的温度一般会强化（或者加快）清洗，但黏合剂是个例外。新的、现代清洗剂在低温时相当有效，如果他们在较高的温度下使用，整个过程就能够得到增强。同样，“温度等于成本”这个概念，更准确地说就是“高温条件下的高度通风等于高成本”。因此，柜式/碟式清洗机的设计师已经把重点放在关键的设计标准上，不必进行大量通风。这种设计目标在这个行业中是属于标准的做法。
为什么减少通风是设计的目标？这里列举了几个优点：
● 通风较小时，化学密封较好；
● 工作人员不会暴露在液体或水蒸气里；
● 化学品不会从排气管道出去;
● 热量不会散发出去；
● 有效使用更高的运作温度，可以缩短清洗时间并降低化学品的浓度（降低废液成本）；
● 降低加热用电成本；
● 较好的过程控制。
温度之所以是关键的运作参数还有另一个原因。某些污物，包括比例较高的无铅焊接材料，会对温度作出反应。因为提高温度对批量清洗设备的产权成本没有影响，
图1 六十多种无铅焊料中的一种无铅焊料的清洗数据。
图1是用一种难以清洗的无铅焊接材料在回熔焊接之后进行清洗的结果。对于产品“A”和“C”这类清洗效果较差的材料，较高温度可以使他们变得相当有效，但是成本也会高一些。对于这种特别的污物，产品B”的清洗效果很差。 我们用一个标准化的清洗评价系统对25,000块测试板进行评估。由片1的数据可以看到，实验室测试说明了些什么：在清洗过程中，许多无铅材料都会对高温做出良好的反应。如果确实地执行运作温度的严格设计标准，批量清洗系统就可以有效地清洗无铅材料，而且还不会增加成本。
台式清洗设备系统的清洗设计有很多不一样的部件。清洗材料不是雾状的或者“在空气中喷洒”的，而是以液态方式，在表面下面搅动。可以用超声波或者简单的泵循环系统来进行搅动。
由科学道理可以知道，如果考虑温度对液体静态流量工艺损耗的影响，我们必须了解材料在流体表面时的物理性质。难道这就是为什么清洗化学材料供应商要提供用于浸入式清洗工艺产品的原因吗？在进入和离开清洗过程时，零件一定要穿过液体的表面。
对十几种为超声波清洗而设计的主要材料进行的调查说明，它们的沸点大多是100℃，还有一些在100℃到110℃之间。所有材料都是在沸点进行评估的，它们是与相当数量的水混合起来（一般是百分之八十到九十的水与百分之十到二十的化学清洗材料混合起来）。因此，这些以水为主体的溶液的沸点接近水的沸点，这是理所当然的。在沸点相近的情况下，由于液体的蒸发而造成的损耗，各种材料和各家供应商都是相近的。因为清洗工艺的温度在50℃范围，蒸发损耗限于加进去用于稀释的水。有用的成分很少会因为蒸发而损耗掉。
除了浸入式清洗工艺，还有很多技术用于水清洗，它们属于分离的方法。在这些方法中，材料往往是漂浮在清洗槽的表面，与浸入式清洗工艺相比，这确实是个好办法。清洗技术的供应商往往有专门的材料用于这些浸入式清洗工艺（标有“US”，用于超声波清洗）。用这些材料时，水的蒸发损耗很少，不过，对于浸入式清洗来讲，这种分离特性却是一个致命的缺陷。
清洗工艺的机械能源和清洗时间
在一个清洗过程中，有许多种机械能源可供选择。全部使用泵，或者在使用超声波的情况下，用换能器作为设备的能源。
在所有生产运作中，时间是过程变量。对于清洗材料的浓度，只有比较少的情况使用100%的时间。这让我们回到温度参数上。如果较高的温度不会影响产权成本，而高温又能够在低浓度的情况下加速清洗，那么高温将能够缩短清洗的循环次数。
图2 100多种无铅焊接材料中的一种。
图2是在低温和低浓度的情况下的清洗效果，可以在时间短一些的清洗工艺中进行进一步的测试。产品“A”、“B”和“C”在温度为43℃时，没有希望清洗掉10 %。
使用新技术是有收效的。更快的清洗工艺会有更高的产出率，它减少了每台设备资本分期付款的成本，而且，通过增加现有设备的产量，也有利于免除资金费用。
结论
现代的批量清洗系统能够把清洗工艺的产权成本降到最低。通过选择化学清洗材料，可以用最低的浓度进行清洗。你不会事倍功半。温度能够加速清洗过程（清洗粘合剂除外）。选用不同的机械能源并不会明显影响产权的成本。较快的清洗过程，在每个工时里能清洗更多电路板。因此，较快的清洗过程的产权成本也较低。
作者简介
Tom Forsythe是Kyzen公司的副总裁，电话：(1) 615-831-0888，电邮地址：Tom_Forsythe@kyzen.com。
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