Selektivlöten bei Siemens AT
Selektivlöten: rekordverdächtige Zykluszeit
Siemens ist seit über 165 Jahren weltweit Synonym für technische Leistungsfähigkeit, Innovation und Qualität – in der Alpenrepublik Österreich seit über 135 Jahren präsent. Das Kerngeschäft konzentriert sich auf Elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung. Vor kurzem installierte Ersa dort seine erste Anlage: eine VERSAFLOW 4/55 mit VERSAFLEX Selektivlötmodul.
In Österreich ist der Geschäftsbereich Siemens Industrial Manufacturing, Engineering und Applications, kurz SIMEA, die Drehscheibe für Entwicklung, Engineering und Herstellung von Flachbaugruppen, Geräten und Komponenten. Ein Schwerpunkt am Standort in Wien ist die industrielle Stromversorgung. Dort wie im rumänischen Sibiu produziert Siemens Systemstromversorgungen und Komponenten, etwa die geregelten Gleichstromversorgungen SITOP, die weltweit in der Automatisierungs-, Antriebs- und Gebäudetechnik zum Einsatz kommen sowie in Windenergie oder Medizintechnik. Kernkompetenzen sind Entwicklung und Produktmanagement, Industrialisierung von Leistungselektronik, Engineering von Kundenprojekten, Prototyping und Testengineering.
Variantenvielfalt löten ohne Rüstzeiten
Für die Produktion der neuen Mini-Netzgerätegeneration „LOGO!Power“ benötigte SIMEA eine neue Produktionslinie. Aufgabe für den Maschinenhersteller: „Löten einer Variantenvielfalt ohne Rüstvorgänge in der geforderten Taktzeit“. Die Herausforderung dabei bestand im Layout der Platine – drei Leiterplattennutzen, unterschiedlich in Größe und Dichte der Anschlüsse. Jeder Nutzen besteht aus sechs Haupt- und sechs Subplatinen. „Die Subplatinen sind um 90° gedreht im Nutzen angeordnet und werden später mit der Hauptplatine verlötet. Zweite Herausforderung war die geforderte Taktzeit von 40 Sekunden“, sagt Harald Schmidt, Prozesstechniker – Löten bei SIMEA.
Damit trat SIMEA an Ersa heran. Teil der Aufgabe war ein Applikationsbericht, für den SIMEA Testboards des zu lötenden Produkts bereitstellte. Nach Eintreffen der Testboards aus Wien wurde klar, wie komplex die Aufgabe war. „Die Hauptplatinen ließen sich zwar per y-variablem Doppeltiegel parallel verarbeiten, an die Subplatinen wäre man nicht herangekommen. Dafür hätte es ein zweites Lötmodul mit Einzellötdüse oder Dip-Modul gebraucht. Damit wäre die geforderte Taktzeit nicht erreichbar gewesen“, sagt der betreuende Ersa Area Sales Manager Mark Birl. Man entschied sich, die Aufgabe mit der VERSAFLOW 4/55 plus VERSAFLEX anzugehen. „So kamen wir auf die geforderte Taktzeit. Die Durchstiege passten und auch bei kleinen Pin-Abständen bildeten sich keine Lotbrücken!“, fasst Mark Birl zusammen. Die Resultate der Löttests gingen an SIMEA. „Dieser Applikationsbericht gab den Ausschlag für Ersa“, sagt SIMEA-Prozesstechniker Harald Schmidt. Und fährt fort: „Nur VERSAFLEX erreichte die geforderte Taktzeit pro Stück. Die beiden Aufgabenfelder des Leiterplattennutzens – Vorlöten der Subplatinen und Verlöten der Subplatinen auf der Hauptplatine – sind so in einem Durchlauf mit keiner anderen Lötanlage möglich.“
Komplett unabhängig agierende Doppeltiegel
Beide Löttiegel des Doppellötmoduls sind auf unabhängigen Achsen installiert. Somit ist VERSAFLEX parallel betreibbar, aber auch im asynchronen Modus mit komplett unabhängig arbeitenden Tiegeln – dies kam im Projekt voll zum Tragen. Da jeder Löttiegel auf einem separaten Achssystem installiert ist, lassen sich x-, y- und z-Richtung komplett individuell einstellen. Weiter ausschlaggebend: die Software mit einfacher Bedienung und Programmierbarkeit – für jedes Bauteil auf der Platine sind Parameter wie Flussmittelauftrag, Wellendruck oder Lötgeschwindigkeit individuell anpassbar. „Ich muss nicht mehr das gesamte Produkt mit einem Durchschnittswert fahren. Das gibt mir mehr Flexibilität und reduziert Lötfehler“, sagt THT-Experte Schmidt. Die Software berechnet optimale Verfahrwege der Lötdüsen und teilt die Lötaufgaben auf beide Lötdüsen auf. Die Tiegel arbeiten ihre Jobs unabhängig voneinander ab – Resultat: kürzestmögliche Taktzeiten und gesteigerter Durchsatz.
Intelligente Features bringen Effizienz und Produktivität
Auch hinsichtlich Prozesssicherheit und Null-Fehler-Produktion punktete Ersa mit der VERSAFLOW: Eine Rüstkontrolle stellt sicher, dass das richtige Lötwerkzeug montiert ist. Prozesskameras überwachen Lötwellenhöhe und Düsenbenetzung, bei Bedarf wird automatisch der Korrekturprozess durchgeführt.
Fazit von SIMEA-Prozesstechniker Harald Schmidt: „Mit Ersa haben wir einen idealen Partner gewählt: Die Zusammenarbeit ist unkompliziert, die Reaktionszeiten kurz, die Beratung stets kompetent. Die Anlage läuft zuverlässig und liefert Top-Lötqualität. Das VERSAFLEX Selektivlötmodul ist für uns die Ideallösung: Wir kommen ohne zweites Lötmodul oder kostenintensive Dip-Lösung aus. Die Maschinensoftware ERSASOFT 5 mit CAD-Assistent 4 ist ein echtes Highlight – Programmerstellung oder -anpassung ist damit easy und funktioniert auch bei laufender Produktion!“ Günstige Voraussetzungen, dass nach dem ersten SIMEA-Maschinenprojekt weitere folgen …
Vielfalt der Ersa Welt im Videoclip
Der Ersa YouTube Channel ist Spiegelbild des einzigartig umfangreichen Produktspektrums – von Maschinen bis Lötwerkzeuge, Rework und Inspektion erhält der User spannende Einblicke in die Welt von Ersa – nützliche Tipps für den Löt-Anwender runden das Clip-Angebot an. Jetzt abonnieren und keinen Ersa Clip verpassen!
Zwei NPI-Awards für Ersa
Mitte Februar wurde Ersa im Rahmen der IPC APEX EXPO in San Diego (USA) mit zwei NPI-Awards ausgezeichnet: Preise erhielt Ersa in den Kategorien „Repair & Rework“ für das High-Performance-Reworksystem HR 550 und „Selective Soldering“, vertreten durch das extrem flexible Selektivlötmodul VERSAFLEX.