Nghiên cứu thành công công nghệ sản xuất thiếc hàn không chì mác SAC305

09:12, 21/12/2018

Thiếc hàn là nguyên liệu không thể thiếu để cấu thành một bảng mạch điện tử trong ngành công nghiệp sản xuất điện, điện tử. Tuy nhiên, nhiều cơ sở sản xuất đến nay vẫn sử dụng thiếc hàn truyền thống có tỷ lệ chì (Pb) cao từ 37 - 40%, gây rất nhiều độc hại cho con người và môi trường. Để đảm bảo quyền lợi người tiêu dùng và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường, từ tháng 8-2017 đến nay, nhóm kỹ sư của Công ty TNHH Một thành viên (MTV) Mỏ và Luyện kim Thái Nguyên đã nghiên cứu thành công Đề tài khoa học “Công nghệ sản xuất thiếc hàn không chì mác SAC305 sử dụng trong lĩnh vực điện - điện tử”.

Nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu từ các kim loại sạch được sản xuất trong nước, từ tháng 8-2017 đến nay, nhóm kỹ sư của Công ty TNHH MTV Mỏ và Luyện kim Thái Nguyên gồm: CN Lê Văn Kiên, Giám đốc Công ty (Chủ nhiệm Đề tài) và KS Phạm Xuân Hùng, Trưởng phòng Tổng hợp (Thư ký Đề tài) đã bắt tay thực hiện Đề tài nghiên cứu Công nghệ nấu luyện hợp kim thiếc hàn không chì từ các nguyên liệu thiếc - đồng (Sn-Cu) với tỷ lệ (90-10) và thiếc - bạc (Sn-Ag) với tỷ lệ (80-20) để tạo mác thiếc hàn không chì theo quy chuẩn châu Âu và Nhật Bản - SAC305.

Đầu tháng 12-2018, Đề tài đã được Hội đồng Khoa học Công nghệ cấp tỉnh nghiệm thu và đánh giá cao với kết quả Xuất sắc. Đây là nỗ lực rất lớn của nhóm nghiên cứu, vì chỉ trong một thời gian ngắn, đã nghiên cứu thành công sản phẩm hợp kim hàn không chì mác SAC305. Kết quả nghiên cứu, đảm bảo các thành phần chính theo tiêu chuẩn quốc tế như: Nghiên cứu nấu luyện thành công Hợp kim trung gian SnCu (90-10) và SnAg (80-20), đảm bảo thành phần làm nguyên liệu để nấu tạo mác thiếc hàn không chì mác SAC305; nghiên cứu nấu luyện thành công hợp kim hàn không chì mác SAC305 từ thiếc kim loại và hợp kim trung gian SnAg (80-20), SnCu (90-10); đã nấu thành công 100kg sản phẩm mác SAC305, đúc thanh, thỏi và ép thủy lực, chuốt ra sản phẩm dạng dây hợp kim thiếc hàn SAC305 có kích thước: Ø0,8mm, Ø1,0mm, Ø1,2mm, Ø2,0mm và Ø2,2mm; qua kiểm tra chất lượng sản phẩm, những thành phần hóa học chính tương đương tiêu chuẩn JEITA Nhật Bản; đồng thời xây dựng được lưu trình công nghệ sản xuất thiếc hàn không chì mác SAC305 áp dụng trong điều kiện tại Việt Nam.

    Trao đổi với chúng tôi, ông Lê Văn Kiên, Chủ nhiệm Đề tài cho biết: Hiện nay, ngành công nghiệp điện - điện tử phát triển với tốc độ nhanh chóng, tạo tiền đề cho các ngành công nghiệp phụ trợ phát triển theo. Chỉ tính riêng tại Việt Nam, mỗi năm ước tính có hàng trăm nghìn mét vuông bảng mạch được sản xuất để phục vụ trong lĩnh vực này. Được đánh giá là nguyên liệu không thể thiếu để cấu thành một bảng mạch điện tử nhưng lâu nay, các sản phẩm thiếc hàn truyền thống có tỷ lệ chì cao trong các sản phẩm điện - điện tử luôn là nỗi ám ảnh của hàng triệu người sản xuất và tiêu dùng trên thế giới.

Chính vì vậy, để bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường, đầu năm 2003, Liên minh châu Âu đã ban hành Bộ quy tắc tiêu chuẩn RoHS ((Restriction Of Hazardous Substances). RoHS cấm 6 loại chất đặc biệt nguy hiểm đối với môi trường và sức khoẻ con người trong quá trình sản xuất, trong đó giới hạn chì ≤ 0,1%, có hiệu lực vào ngày 01/7/2006 và được yêu cầu trở thành bộ quy tắc tiêu chuẩn, được thi hành ở mỗi nước thành viên. Và hiện nay, châu Âu cũng ban hành Bộ quy tắc tiêu chuẩn RoHS2, có hiệu lực vào tháng 7 năm 2019 (Theo RoHS2, các sản phẩm thương mại nhập vào thị trường châu Âu phải đảm bảo dùng các vật tư có hàm lượng chì dưới  nhỏ hơn 0,1% (Pb<0,1%).

Cũng theo ông Kiên, ở nước ta hiện nay mới sản xuất được thiếc hàn chì với các tỷ lệ khác nhau, tuy nhiên, chưa có sự nghiên cứu sâu về công nghệ sản xuất thiếc hàn không chì hệ 3 nguyên: Sn - Ag - Cu. Đặc biệt là chưa nghiên cứu được hợp kim mác SAC305, cũng chưa có công nghệ sản xuất loại vật liệu này. Nguồn thiếc hàn không chì sử dụng làm nguyên liệu sản xuất cho các nhà máy sản xuất linh kiện, thiết bị điện - điện tử trong nước hiện nay hoàn toàn phải nhập khẩu khiến các doanh nghiệp sản xuất trong nước có sử dụng thiếc hàn không chì làm nguyên liệu phụ thuộc hoàn toàn vào thị trường thế giới.

Để sớm hội nhập với nền kinh tế thế giới, việc nhóm kỹ sư của Công ty TNHH MTV Mỏ và Luyện kim Thái Nguyên thực hiện đề tài nghiên cứu công nghệ sản xuất thiếc hàn không chì nói chung và mác SAC305 nói riêng là rất cần thiết. Đề tài nghiên cứu thành công không những mang lại các lợi ích kinh tế cao, đóng góp tích cực cho công tác bảo vệ môi trường, nó còn góp phần thúc đẩy các ngành công nghiệp, đặc biệt là các ngành công nghệ cao trong nước phát triển.

Được biết, Công ty TNHH MTV Mỏ - Luyện kim Thái Nguyên là đơn vị có bề dày kinh nghiệm về sản xuất thiếc kim loại chất lượng cao xuất khẩu. Trong những năm gần đây, Công ty luôn đảm bảo nghĩa vụ ngân sách Nhà nước từ 15-30 tỷ đồng/năm; bảo đảm việc làm, thu nhập ổn định cho gần 100 lao động với mức thu nhập bình quân từ 9-11 triệu đồng/người/tháng. Ngoài việc phát triển sản xuất kinh doanh, Công ty còn xây dựng đội ngũ cán bộ, kỹ sư chuyên nghiên cứu về kỹ thuật, công nghệ. Phối hợp tham gia chủ trì, thực hiện nhiều đề tài khoa học, dự án sản xuất thử nghiệm. Đề tài nghiên cứu Công nghệ sản xuất thiếc hàn không chì mác SAC305 sử dụng trong lĩnh vực điện - điện tử là đề tài nghiên cứu khoa học mới, chưa từng được nghiên cứu ở Việt Nam. Ngoài việc mang lại hiệu quả kinh tế cao do dễ ứng dụng trong thực tế nó còn có tính khả thi rất cao do sử dụng nguồn nguyên liệu trong nước; quy trình công nghệ, thiết bị đơn giản, dễ vận hành; sản phẩm đa dạng (thanh, dây) đáp ứng nhu cầu thị trường.