Desmontagem de placas de circuito impresso usando ar quente e força centrífuga

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2236117036837

Palavras-chave:

Resíduos de equipamentos eletrônicos, Reciclagem, Desmontagem

Resumo

Os Resíduos de Equipamentos Eletrônicos são uma fonte significativa de material que pode contribuir para reduzir impactos ambientais das etapas de extração e descarte; portanto, é necessário desenvolver processos de reciclagem eficientes para componentes como as placas de circuito impresso (PCIs). Os métodos atuais de reciclagem de PCIs podem ser otimizados pela prévia desmontagem desses componentes. Neste trabalho, uma centrífuga foi especialmente projetada e fabricada para desmontar PCIs de fontes (PS-PCBs) e chips de memória (ME-PCBs) de computadores pessoais, por meio da combinação de fluxo de ar quente e centrifugação. OS resultados mostraram que o equipamento foi capaz de separar solda, componentes eletrônicos (ECs) e substratos das placas, contanto que componentes perigosos e partes plásticas sejam previamente removidos. Análises com microscópio eletrônico de varredura com módulo de energia dispersiva de raio-x integrado mostraram que a solda recuperada apresentou menos de 3% em massa, de contaminação, podendo assim substituir a borra de solda comumente usada na produção de novas soldas. As taxas de recuperação de componentes chegaram a 94% no caso das PS-PCB e 32% para as ME-PCBs, e uma vez que componentes como os indutores não foram visivelmente danificados no processo, as possibilidades de reutilizá-los podem ser investigadas.

Downloads

Não há dados estatísticos.

Biografia do Autor

Ricardo Soares Rubin, Escola de Engenharia de São Carlos, Departamento de Engenharia Elétrica - Universidade de São Paulo, São Carlos, SP

Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo (1999), mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo (2004) e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo (2014). Atualmente é prof. ensino básico, técnico e tecnológico do Instituto Federal de São Paulo. Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Automação Eletrônica de Processos Elétricos e Industriais, atuando principalmente nos seguintes temas: reciclagem, e-lixo, sustentabilidade, processamento de sinais, controle e microcontroladores.

Marco Aurélio Soares de Castro, Faculdade de Tecnologia, Universidade Estadual de Campinas, Limeira, SP

Graduado em Engenharia Mecânica pela Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP) (1999), Mestre em Hidráulica e Saneamento pela EESC-USP (2005) e Doutor em Hidráulica e Saneamento pela EESC-USP (2014). Tem qualificação em Análise e Gestão Ambiental pelo CPEA/UFSCar (2009). Foi professor contratado no Departamento de Hidráulica e Saneamento da EESC-USP, e professor e coordenador dos cursos de Engenharia Mecânica e Engenharia de Produção Mecânica do Centro Universitário Anhanguera (Pirassununga - SP). Atualmente, é Professor Doutor na Faculdade de Tecnologia da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) Desenvolve pesquisas nas áreas de gestão e gerenciamento de resíduos sólidos, resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REE), resíduos de limpeza urbana e prevenção da poluição/produção mais limpa. É membro regular e um dos fundadores do NEPER (Núcleo de Estudo e Pesquisa em Resíduos Sólidos) da USP São Carlos.

Dennis Brandão, Escola de Engenharia de São Carlos, Departamento de Engenharia Elétrica - Universidade de São Paulo, São Carlos, SP

Possui graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade de São Paulo (1998), mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade de São Paulo (2000) e doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade de São Paulo (2005). Atualmente é professor doutor no Departamento de Engenharia Elétrica da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. Tem experiência na área Automação Industrial e atua nos seguintes temas: redes de campo, integração industrial, monitoramento e controle de processos. 

Referências

Almeida, CMVB, Madureira MA, Bonilla SH, Giannetti BF. Assessing the replacement of lead in solders: effects on resource use and human health. J Clean Prod. 2013;47: 457-464.

Bigum M, Brogaard L, Christensen, TH. Metal recovery from high-grade WEEE: a life cycle assessment. J Hazard Mater. 2012;207-208: 8-14.

Bleiwas D, Kelly T. Obsolete Computers, “Gold Mines,” or High-Tech Trash? Resource Recovery from Recycling. United States Department of the Interior / United States Geological Survey. 2001.

Brandstotter M, Knoth R, Kopacek B, Kopacek P. Case study of a printed-wire-board concerning (re)design for environment. IEEE T Electron Pack. 2004;27(1): 26-32.

Chen M, Wang J, Chen H, Ogunseitan OA, Zhang M, Zang H, Hu J. Electronic Waste Disassembly with Industrial Waste Heat. Environ Sci Techol. 2013;47(21): 12409-12416.

Cui J, Forssberg E, Mechanical recycling of waste electric and electronic equipment: a review. J Hazard Mater. 2003;99(3): 243-263.

Das A, Vidyadhar A, Mehrotra SP. A novel flowsheet for the recovery of metal values from waste printed circuit boards. Resour Conserv Recy. 2009;53(8): 464-469.

Dias P, Machado A, Huda N, Bernardes AM. Waste electric and electronic equipment (WEEE) management: A study on the Brazilian recycling routes. J Clean Prod. 2018;174: 7-16.

Duan C, Wen X, Shi C, Zhao Y, Wen B, He Y. Recovery of metals from waste printed circuit boards by a mechanical method using a water medium. J Hazard Mater. 2009;166(1): 478-482.

Duan H, Li J, Liu Y, Yamazaki N, Jiang W. Characterization and inventory of PCDD/Fs and PBDD/Fs emissions from the incineration of waste printed circuit board. Environ Sci Technol. 2001;45(15): 6322–6328.

Feldmann K, Scheller H. Disassembly of electronic products. IEEE Int Symp Electr. 1994:81-86.

Feldmann K, Scheller H. The printed circuit board - A challenge for automated disassembly and for the design of recyclable interconnect devices. Conference on clean electronics products and technology, 1995:186-190.

Hagelüken C. Recycling of Electronic Scrap at Umicore’s Integrated Metals Smelter and Refinery. World of Metallurgy – ERZMETALL. 2006;59 (3): 152-161.

Hanafi J, Jobiliong E, Christiani A, Soenarta DC, Kurniawan J, Irawan J. Material recovery and characterization of PCB from electronic waste. International Conference on Asia Pacific Business Inovation and Technology Management. 2012;57: 331-338.

Hino T, Agawa R, Moriya Y, Nishida M, Tsugita Y, Araki T. Techniques to separate metal from waste printed circuit boards from discarded personal computers. J. Mater Cycles Waste Manag. 2009;11(1): 42-54.

Iji M, Yokoyama S, Recycling of printed wiring boards with mounted electronic components. Circuit World. 1997;23(3): 10-15.

Kaya M. Waste Printed Circuit Board (WPCB) recovery technology: disassembly and desoldering approach. Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, Elsevier. 2018.

Koyanaka S, Ohya H, Hitoshi S, Endoh S, Iwata H, Ditl P. Recovering copper from electric cable wastes using a particle shape separation technique. Adv Powder Technol. 1997;8(2): 103–111.

Layiding W, Dong X, Peng M, Guanghong D. Disassembling approaches and quality assurance of electronic components mounted on PCBs. IEEE Int Symp Electr. 2005;116-120.

Lee J, Kim Y, Lee JC. Disassembly and physical separation of electric/electronic components in printed circuit boards (PCB). J Hazard Mater. 2001;241-242: 392-399.

Li J, Shrivastava P, Gao Z, Zhang HC. Printed circuit board recycling: a state-of-art survey. IEEE T Electron Pack. 2004;27(1): 33-42.

Long L, Sun S, Zhong S, Dai W, Liu J, Song W. Using vacuum pyrolysis and mechanical processing for recycling waste printed circuit board. J Hazard Mater. 2010;177(1-3): 626-632.

Lucheva B, Tsonev T, Iliev P. Recycling of Lead Solder Dross, Generated from PCB Manufacturing. JOM-J Min Met Mat S. 2011;63(8): 18-22.

Lyman T, Gerlach CH. Metals handbook. 8th ed. Cleveland, Ohio: American Society for Metals, 1954. 184 p.

Park YJ, Fray DJ. Recovery of high purity precious metals from printed circuit boards. J Hazard Mater. 2009;164(2-3): 1152-1158.

Puckett J, Smith T. Exporting harm: the high-tech trashing of Asia. The Basel Action Network, San Jose / Silicon Valley Toxics Coalition, Seattle. 2002.

Statista. Shipment forecast of laptops, desktop PCs and tablets worldwide from 2010 to 2022 (in million units). Available from: https://www.statista.com/statistics/272595/global-shipments-forecast-for-tablets-laptops-and-desktop-pcs/.

UNEP – United Nations Environmental Programme. Recycling - From e-waste to resources - Final Report. Sustainable Innovation and Technology Transfer Industrial Sector Studies. 2009.

Veit HM, Bernardes AM, Ferreira JZ, Tenório JAS, Malfatti CF. Recovery of copper from printed circuit boards scraps by mechanical processing and electrometallurgy. J Hazard Mater. 2006;137(3): 1704-1709.

Veit HM, Pereira CC, Bernardes AM. Utilization of magnetic and electrostatic separation in the recycling of printed circuit boards scrap. Waste Manage. 2005;25(1):, 67-74.

Wang J, Guo J, Xu, Z. An environmentally friendly technology of disassembling electronic components from waste printed circuit boards. Waste Manage. 2016;53(7): 218-224.

Xu J, Lu S, Fu D. Recovery of hydrochloric acid from the waste acid solution by diffusion dialysis. J Hazard Mater. 2009;165(1–3): 832–837.

Youssef C, Ameer S, Hisham A, Naveena S, Saeed N, Taleb I. Recovery of Gold, Silver, Palladium, and Copper from Waste Printed Circuit Boards. Proceedings of the International Conference on Chemical, Civil and Environment engineering (ICCEE'2012), 2012 24-25 mar, Dubai. p. 226-234.

Yu J, Williams E, Ju M. Review and prospects of recycling methods for waste printed circuit boards. IEEE I Symp Sust Sys. 2009;1-5.

Downloads

Publicado

2019-06-01

Como Citar

Rubin, R. S., Castro, M. A. S. de, & Brandão, D. (2019). Desmontagem de placas de circuito impresso usando ar quente e força centrífuga. Revista Eletrônica Em Gestão, Educação E Tecnologia Ambiental, 23, e28. https://doi.org/10.5902/2236117036837

Edição

Seção

TECNOLOGIA AMBIENTAL

Artigos Semelhantes

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.