Návrh a modelování ekologického zpracování desek plošných spojů

Ing. Jiří KŘENEK

Doctoral thesis

Abstract:

Obsahem dizertační práce je návrh a modelování ekologického zpracování desek plošných spojů (DPS) s ohledem na studii problémů spojených s návrhem řešení separace vodivých cest od plastu a s ohledem na legislativní přístupy. V úvodu dizertační práce je věnována pozornost stávajícím způsobům separace DPS, složení a výrobě DPS a v neposlední řadě použitým pojivům v DPS. Pro návrh matematického popisu teplotních polí v DPS je využito nástrojů matematického modelování. Velká část dizertační práce se věnuje simulačním experimentům, ve kterých je simulován nestacionární ohřev DPS, cyklické namáhání a další procesy, ke kterým dochází při teplotním nebo mechanickém namáhání. Tyto simulace jsou prováděny v programovém prostředí Pro/ENGINEER a COMSOL Multiphysics? a to z důvodu možnosti použití více multifyzikálních procesů zároveň. Výstupy z počítačových simulací jsou výchozím stupněm pro návrh nového ekologického způsobu recyklace DPS. V závěru dizertační práce jsou kalkulovány náklady na navržený proces separace, diskuze poznatků a jejich experimentální verifikace v laboratorním prostředí.

Abstract:

The content of the thesis is design and modeling of ecological processing of printed circuit boards (PCB). The study deals with problems associated with the design and recycling solutions of PCB and with regards to approach of legislation. At the beginning of the thesis attention is paid to the current methods of PCBs separation, composition, production of PCBs and recent usage in PCB?s binders. The mathematical modeling tools are used to design a mathematical description of temperature fields in PCBs. Large part of the dissertation deals with simulation experiments of nonstationary PCB heating, cyclic loading and other processes that occur with thermal or mechanical load simulation. These simulations are carried out in the Pro/ENGINEER and COMSOL Multiphysics? software environments, due to the possibility of multiple physical processes being used at the same time. Outputs from computer simulations are the starting point for designing of a new eco-friendly way of recycling PCBs. The end of my dissertation thesis quantifies the cost of the proposed separation process, discusses findings and their experimental verification in laboratory environment.

Keywords

Smykové napětí, teplotní šok, napjatost, délková roztažnost, elektronický odpad, deska plošného spoje (DPS), recyklace, vodivé cesty, Pro/ENGINEER, COMSOL Multiphysics?

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 9. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 4. 12. 2017

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Applied Informatics

Doctoral programme / field:
Engineering Informatics / Automatic Control and Informatics