在 SMT 行业中，随着无铅化的推进，越来越多的回流焊和波峰焊使用氮气作为焊接保 护气，以防止焊锡氧化、减少焊渣、提高焊接的牢固程度和美观度。目前一般采用两种方式 提供氮气：一种是 PSA 制氮机现场制氮，另一种是购买液氮供氮。笔者现将这两种供氮方 式作一比较，希望对 SMT 生产商在选择氮气方式上有所帮助。 一、本质、原理与效果 从本质上来说，不管采用液氮还是 PSA 制氮机供氮，都是利用氮气是惰性气体，一般 情况下不与其他物质发生反应这一特性。由于氮气的存在，将波峰焊或回流焊炉内的氧气浓 度控制在 100ppm 以下，大大降低了液态的焊锡氧化的机会。从这个角度看，采用液氮 或 PSA 制氮机供氮，使用效果是一样的。 不同的是，PSA 制氮又叫常温空分制氮，它所提供的氮气是常温的气态氮，直接进入 炉内形成保护气氛。而液氮本身的物理状态是液态，温度是零下 193 度以下，它需经过蒸发 器汽化后进入炉内，进入炉内时的温度也非常低，而炉内的温度是要使焊锡能够熔化，液氮 汽化后要达到炉内相同的温度，需要消耗一定的能量。 二、安全性 PSA 制氮机的主体与液氮罐都是压力容器，其安全性都是应该引起高度重视的。PSA 制氮机的工作压力一般都是 0.8MPa 左右，吸附塔、储气罐的压力一般不会超过 1.0MPa， 设 备的安全按照国家 I 类容器的标准管理。而液氮罐里的液氮在汽化时会产生很高的压力， 所 以液氮罐在安全管理上有更高的要求， 液氮罐与生产车间要留出足够的安全距离， 要定期接 受监督管理部门的检查与监督。 三、经济性能 两种供气方式的经济性能往往是 SMT 生产商考虑采用哪种方式时考虑的重点内容。 液氮的供应由于运输的远近、方便程度、用量等不同价格差异很大，一般在 1000~1600 元/m3,每 m3 液氮汽化为气态氮后的体积是 680m3(不考虑损耗) ，那么换算成气态氮的价 格约是 1.5~2.5 元/m3。 PSA 制氮机原材料就是空气，由于是物理的方式制氮，不用消耗其他物质，运行是的 消耗主要是电，使用成本基本只有电费。 PSA 制氮机生产满足 SMT 要求的氮气是每 m3 消 耗的电大约是 0.5 度，按目前工业用电的价格，每 m3 氮气的成本约为 0.5 元左右。 由此可见， PSA 制氮机提供氮气的成本约为液氮成本的 1/5~1/3,PSA 制氮机的经济性能 显著优于液氮。 四、管理成本 PSA 制氮机自动运行，无人值[守，管理成本较低。不过需定期更换滤芯等耗材，以每小时 产氮气 200m3 的制氮机为例，每年的耗材成本约为 5000 元左右。而液氮的耗材成本更低， 几乎没有耗材。 五、用气的稳定性 PSA 制氮机的生产技术是上世纪七十年代传入中国的，经过三十年的发展，目前工艺 成熟，结构完善，而且主要技术指标和节能性能均已处于世界领先水平。能一天 24 小时长 期连续稳定供气。但是也有如更换滤芯等检修的时候，这就需要在生产上合理安排时间， 利 用生产间隙进行检修。 液氮供气一般是很稳定的，不过也会受到运输条件的限制，如交通堵塞也会影响供气。 另外，生产液氮的设备庞大，也会有停机检修的时候。 六、一次性投资

 

　　PSA 制氮机的一次性投资会大于液氮罐，而且液氮的供应商一般会采取租赁液氮罐给 用户的方式，这样液氮罐的一次性投资基本就可以忽略了。不过，近年来也有 PSA 制氮机 的生产商提供制氮机的租赁服务。 综上所述， 可见 PSA 制氮与液氮都能满足 SMT 工艺的使用要求，PSA 制氮在经济性上 有显著优势，在一次性投资、管理成本上 PSA 制氮比液氮略有不足。请 SMT 生产商根据自 己的实际情况选择适合自己的氮气供应方式。

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