DD273228A1

DD273228A1 - Verfahren und vorrichtung zur metallrueckgewinnung von metallkaschierten schichtstoffplattenabfaellen

Info

Publication number: DD273228A1
Application number: DD26176084A
Authority: DD
Inventors: Albrecht Haase; Frank Haase; Wolfgang Schael; Stephan Zepnik
Original assignee: Beimler Lokomotivbau
Priority date: 1984-04-09
Filing date: 1984-04-09
Publication date: 1989-11-08

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Metallrueckgewinnung von metallkaschierten Schichtstoffplattenabfaellen, insbesondere kupferkaschierter Besaeumstreifen, die beim Zuschnitt der handelsueblichen Tafeln des Basismaterials fuer Leiterplatten anfallen. Die erfindungsgemaesse Loesung soll es ermoeglichen, die Metallrueckgewinnung mit moeglichst geringem Aufwand an Energie, Arbeitsaufwand und Material durchzufuehren und dabei gleichzeitig die Umweltbelastung durch Schadstoffe zu reduzieren. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Metallrueckgewinnung von metallkaschierten Schichtstoffplattenabfaellen zu schaffen, das es gestattet, die zwischen Metallschicht und Schichtstoffplattenoberflaeche bestehende Bindung durch flaechenfoermig oertliche Erwaermung zu trennen und den geloesten Metallstreifen der Metallrueckgewinnung zuzufuehren. Das wird dadurch realisiert, dass die Abfallstreifen in eine Vorrichtung mit beheizbaren Halterungen gespannt werden, deren Spannbackenpaare unterschiedlich gepolt sind. Durch bei Stromdurchgang flaechenfoermig erfolgende Erwaermung der Metallschicht wird der Klebeverbund geloest, so dass mit Hilfe mechanischer und anderer Hilfsmittel eine voellige Trennung erfolgen kann. Das abgetrennte Metall und die Schichtstoffstreifen koennen anschliessend der Wiederverwertung zugefuehrt werden.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Verfahren und Vorrichtung zur Metallrückgewinnung von metallkaschierten Schichtstoffplattenabfällen, insbesondere kupferkaschierter Besäumstreifen, die beim Zuschnitt der handelsüblichen Tafeln des Basismaterials für Leiterplatten anfallen.

Charakteristik de-· bekannten technischen Losungen

Es ist bekannt, daß aus metallkaschierten Schichtstoffplattenabfällen, die beim Besäumen dieser Platten zu formatiertem Material anfallen, sowie aus metallkaschierten Schichtstoffplatten und Leiterplatten, die mit solchen Mängeln behaftet sind, daß eine Weiterverarbeitung nicht möglich ist, mittels chemischer Verfahren Metall durch Anwendung eines Ätzmittels zurückgewonnen werden kann.

In Abhängigkeit vom eingesetzten Ätzmittel erfolgt die Metallrückgewinnung aus der Ätzlösung in Form eines metalloxidhaltigen Konzentrats, das unter Wärmeeinwirkung nach Auswaschen und Auflösen in H2SO2 als Metallieferant dient. Bei diesem Verfahren fallen verhältnismäßig viele giftige Schadstoffe απ, die in zusätzlichen Prozeßschritten abgebaut werden müssen. Die beim Ätzen entstehenden sauren bzw. alkalischen Dämpfe sind mittels Spülwasser zu reinigen. Konzentrate, die bei Verwendung alkalischer Ätzlösungen anfallen, sind mit Hilfe von Formaldehyd zu reinigen. Dabei werden Metallhydroxide ausgefäilt, die nur auf Sonderdeponien gelagert werden können. Das Spülwasser unterliegt ebenfalls der Entgiftung. Aus cyanid- und chromhaltigen sowie sauren und basischen Abwässern sind durch chemische Reaktionen die giftigen in ungiftige Bestandteile umzuwandeln, die dann ebenfalls auf Sonderdeponien einzulagern sind. Chemische Verfahren sind sehr arbeits-, material- und energieintensiv. Neben dem Ätzvorgang, dem eigentlichen Prozeß der Metallrückgewinnung, nimmt die Schadstoffbeseitigung einen breiten Raum ein. Dabei ist eine Umweltbelastung nicht vermeidbar. Es ist weiterhin bekannt, daß aus o. a. Materialien mittels thermischer Verfahren durch Verbrennen der nichtmetallischen Substanzen eine Metallrückgewinnung möglich ist. Bei dem Verbrennungsvorgang bilden sich so* /ohl gasförmige als auch feste Stoffe. Die festen Rückstände enthalten Metall und Metalloxide, wobei das Metall durch Aufschlußverfahren teilweise wieder einer Verwendung zugeführt werden kann. Gasförmige und leicht flüchtige Bestandteile werden in die Atmosohäre abgeführt. Da dieses Gemisch teilweise giftige Substanzen, z. B. Brom und Bromwasserstoff, enthält, ist eine Umweltbelastung nicht zu vermeiden bzw. die giftigen Stoffe sind durch Filter und Reinigungssysteme zu entfernen.

Thermische Verfahren sind sehr energieintensiv bei einem relativ geringem Anteil an wiederverwertbarem Metall. Die Beseitigung von Schadstoffen, die zu einer Umweltbelastung führen können, ist sehr aufwendig. Außerdem ist es bekannt, daß aus o. a. Materialien mittels mechanischer Verfahren durch Abtragen der Metallschicht mit Hilfe von Schneidwerkzeugen (Fräser, Zerspaner, u.a.) eine Metallrückgewinnung möglich ist. Die zur Metallrückgewinnung bestimmten Materialien entsprechender

Abmessung werden in einem Werkstückhalter befestigt, und anschließend wird durch ein Schneidwerkzeug die Metallschicht abgetragen. Durch nachfolgende Sedimentationsverfahren wird ein Material gebildet, daß sich durch hohen Metallgehalt auszeichnet. Die Vorbereitung der zur Rückgewinnung vorgesehenen Stoffe ist sehr arbeitsaufwendig. Aufgrund des teilweise anorganischen Charakters (Glas) der nichtmetallischen Bestandteile der Schichtstoffe ist dieses Verfahren durch einen hohen Verschleiß an Schneidwerkzeugen gekennzeichnet. Da eine Voraussetzung für gute Haftung zwischen Schichtstoff und aufkaschiertem Material u. a. beidseitiges kegelförmiges Eindringen („Druckknopfeffekt") bedingt, ist eine Einstellung der optima! abzutragenden Schichtdicke und damit eine effektive Metallrückgewinnung äußerst kompliziert.

Ziel der Erfindung

Die erfiiidungsgemäße Lösung soll es ermöglichen, die Metallrückgewinnung mit möglichst geringem Aufwand an Energie, Arbeitsaufwand und Material durchzuführen und dabei gleichzeitig die während des Arbeitsprozesses entstehenden Schadstoffe zu reduzieren, um die Belastung der Umwelt zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und die dazu erforderliche Vorrichtung zur Metallrückführung von

metallkaschierten Schichtstoffplattenabfällen zu schaffen, das es gestattet, die zwischen Metallschicht und

Schichstoffplattenoberfläche bestehende Bindung durch flächonförmig örtliche Erwärmung zu trennen und den gelösten Metallstreifen der Metallrückgewinnung zuzuführen. Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die metallkaschierten Schichtstoffplattenabfälle an ihren Enden in eine Halterung eingespannt werden, an diese Halterung eine Spannung angelegt wird, der Strom auf die Metallschicht bis zu deren Erwärmung einwirkt, während gleichzeitig eine wechselnde Biegebeanspruchung in horizontaler Richtung erfolgt, danach

außerdem eine schroffe Abkühlung der Metallschicht durchgeführt wird und daß die teilweise abgelöste Metallschichtanschließend mit bekannten mechanischen Mitteln völlig abgelöst werden kann.

Von Vorteil ist es, die Metallfolie bis auf eine Temperatur von 250...35O⁰C zu erwärmen. Die Merkmale des Prinzips der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bestehen darin, daß jt zwei parallelgeführte, in

vertikaler und horizontaler Richtung beweglich ausgeführt, Spannbacken an einem nicht näher dargestellten Maschinenständerangeordnet sind, daß beide Spannbackenpaare als Elektroden dienen und ein unterschiedliches Potential besitzen und daß sichzwischen den Spannbacken Druckbügel befinden, außerdem horizontal und vertikal bewegbare, parallelgeführte Spannzangensowie Luft- bzw. Wasserduschen, und daß weiterhin seitlich verschiebbare Trennmesser vorhanden sind.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Ausführungsbeispiel In der zugehörigen Zeichnung zeigen Fig. 1: eine Ansicht des Prinzips der Vorrichtung im Beschickungszustand Fig. 2: eine Ansicht nach Fig. 1 im Zustand der Ablösung mit den erforderlichen Zusatzeinrichtungen.

Die metallkaschierten Schichtstoffplattenabfälle 1 werden so in die Vorrichtung belegt, daß sie mit den Halterung 2 festgespannt werden. Danach fließt Strom über die Elektroden 3 und die Metallschicht 4 zu dem anderen Pol der Spannungsquelle 5. Die Metallschicht 4 erwärmt sich so stark, daß der Molekülverband, die zwischen der Metallschicht 4 und dem zum Schichtstoffplattenabfallstreifen 2 gehörenden Grundmaterial befindliche thermogehärtete Kleberschicht, gelöst wird. Durch das wechselseitige Aufsetzen Gor Druckbügel 6 und die Aufnahme eines Strompulsbetriebes werden in dem Moment, wo sich die Metallschicht 4 vom Schichtstoffplattenabfall 1 löst, die Luft- oder Wasserdüsen 7 und die Spannzangen 8 in Tätigkeit gesetzt und ein Druckbügelpaar in dem Moment geöffnet, wenn sich das auf dieser Seite des Druckbügelpaares befindliche Trennmesser 9 nach außen bewegt.

Da die thermohärtbare Kleberschicht auch an der Stelle, wo sich die beheizten Halterungen 2 auf den Schichtstoffabfallstreifen 1 aufsetzen, thermisch geschwächt wurde, kann das Trennmesser 9 die Metallschicht 4 auch an dieser Stelle leicht lösen. Je nach Dicke der vorhandenen Metallschicht 4 ist es zweckmäßig, die Spannweite des Druckbügels 6 verstellbar auszuführen, um die Stromverteilung und damit die Erwärmung in der abzulösenden Metallschicht 4 optimal zu gestalten. Auch hat es sich als zweckmäßig erwiesen, beide, auf einer Seite eines beheizten Halterungspaares 2 befindlichen Trannmessers 9 gleichzeitig in Tätigkeit zu setzen. Nach dem Lösungsvorgang der Metallschicht 4 wird diese, die von den Spannzangen 8 im Laufe des Prozesses erfaßt und gehalten wurde, vom Schichtstoffabfallstreifen 1 abgezogen und in einGn Auffangbehälter abgelegt.

Claims

-1- 273 228 Erfindungsanspirüche:

1. Verfahren zur Metallrückgewinnung von metallkaschierten Schichtstoffplattenabfällen, insbesondere kupferkaschiertet Besäumstreifen, die beim Zuschnitt der handelsüblichen Tafeln des Basismaterials für Leiterplatten anfallen, gekennzeichnet dadurch, daß die metallkaschierten Schichtstoffplattenabfallstreifen (1) an ihren Enden in eine beheizbare Halterung (2) eingespannt werden, an diese Halterung eine Spannung angelegt wird, der Strom auf die Metallschicht (4) bis zu deren Erwärmung einwirkt, während gleichzeitig eine wechselnde Biegebeanspruchung in horizontaler Richtung erfolgt, danach außerdem eine schroffe Abkühlung der Metallschicht (4) durchgeführt wird, und daß die teilweise abgelöste Metallschicht (4) anschließend mit bekannnten mechanischer. Mitteln völlig abgelöst wird.
2. Verfahren zur Metallrückgewinnung von metallkaschierten Schichtstoffplattenabfällen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Metallfolie bis auf eine Temperatur von 250...350⁰C erwärmt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1 un 2, gekennzeichnet dadurch, daß je zwei parallelgeführte, in horizontaler Richtung beweglich ausgeführte Halterungen (2) in binem nicht näher dargestellten Maschinenständer angeordnet sind, daß beide beheizbaren Halterungen (2) als Elektroden (3) dienen und ein unterschiedliches Potential besitzen und daß sich zwischen den Halterungen (2) Druckbügel (6) befinden, außerdem horizontal und vertikal bewegbare, parallelgeführte Spannzangen (8) sowie Luft- bzw. Wasserduschen (7), und daß weiterhin seitlich verschiebbare Trennmesser (9) vorhanden sind.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1,2,3, gekennzeichnet dadurch, daß die zur Ausführung der Biegebeanspruchung benötigten Druckbügel (6) elektrisch leitend ausgeführt werden, um den Stromfluß in der Metalschicht (4) der Mittelzone des Schichtstoffplattenabfalles (1) so aufzuteilen, daß sich auch die Randzonen gleichmäßig erwärmen.