Eutect stellt Multi-Thermodenanlage vor
Eine der bisher größten Thermodenlötanlagen der Eutect GmbH wurde in der 2. Jahreshälfte 2019 ausgeliefert. Es handelt sich dabei um die TL S270, in der fünf Einzelprozesse in Linie integriert sind, inklusive einer kompletten Prozessüberwachung. Die Anlage besteht aus verschiedenen Einzelschritten des Lotpastenauftrags mittels Dispenser sowie dem Thermodenlöten.
„Bei der TL S270 handelt es sich um eine hochflexible Lötanlage, die wir im Kundenauftrag gebaut haben. Ziel war es, alle Einzelschritte in der Anlage zu verknüpfen und zu überwachen“, erklärt Matthias Fehrenbach, Geschäftsführer und Inhaber der Eutect GmbH. Mit den Abmessungen 2,30 m x 4,80 m handelt es sich bei der TL S270 um eine der größten Komplettanlagen, die der schwäbische Sondermaschinenbauer entwickelt hat. Insgesamt wurden 2 Dispens- sowie 3 Thermodenlötprozesse in die Anlage integriert, mit denen verschiedenste Kabel an Sensoren gelötet werden.
Der Baugruppentransport innerhalb der Anlage erfolgt über Satteliten-Werkstückträger, die auf einem Grund-Carrier sitzen. In die Werkstückträger wird die Baugruppe, auf der in diesem Fall Sensoren angebracht werden, eingelegt. Die anzulötenden Kabel werden mittels weiteren kleinen Sattelitenträger, die ebenfalls manuell eingesetzt werden, positionsgenau platziert und fixiert. Im Anschluss fährt der Werkstückträger in die Anlage ein. In den ersten beiden Schritten applizieren Spindelventildispenser Lotpaste auf die Baugruppenoberflächen und die Kabellitzen der Kabelenden. In den weiteren Arbeitsschritten werden dann mittels Thermodenlötung diese Litzen temperatur-, kraft- und wegüberwacht verlötet.
Für den Thermodenlötprozess haben die Entwickler von Eutect den neuesten Stand des Thermodenlötmoduls TL integriert, bei dem alle prozessrelevanten Parameter definierbar sind. „Dies bezieht sich insbesondere auf den Anpressdruck, Einsinkweg und das Temperaturprofil, was exakt für den Prozess und den Bedarf des Bedieners definiert werden kann. Damit bieten wir dem Anwender weit mehr als einen geregelten und überwachten Prozess. Er bekommt einen 100% abgestimmten und definierbaren Prozess“, so Fehrenbach. Montiert sind die drei Thermodenlötmodule inklusive X-Y-Z und Drehachse auf je einer hochintelligenten Linearachse. Dadurch entsteht eine hochflexible, hochdynamische und sehr kompakte Prozessumsetzung mit integrierter Kaptonbandführung.
Der Anpressdruck der Thermode liegt bei 1-60 N. Die Anpresskraft wird in Schritten von 0,5 N angezeigt und geregelt. Dieser Anpressdruck kann über die neue visuelle Steuerungsansicht eingegeben werden, je nach Applikation und Materialien. Ein vor- und nachlaufender Niederhalter fixiert die zu verlötenden Oberflächen. „Durch den anwendungsoptimierten Anpressdruck und den ebenfalls neuen Niederhalter können wir generell die Taktzeit maximal bis zu 70%, abhängig von der Wärmesenke der Lötstellen, optimieren. In dem hier vorliegenden Projekt haben wir unserem Kunden eine Taktzeiteinsparung von bis zu 20% ermöglicht,“, hebt Fehrenbach hervor. Des Weiteren kann der Einsinkweg kontrolliert werden. Die Einsinkkontrolle liegt bei 1 µm, was im Bereich des Thermodenlötens einmalig ist. „Der frei in µ einstellbare Einsinkweg ermöglicht definierten Lotspalt und damit optimalste intermetallische Phasenanordnungen“, erläutert Fehrenbach die Prozessvorteile. Darüber hinaus kann das Temperaturprofil über die Steuerung ebenfalls geregelt und über eine redundante Temperaturmessung kontrolliert werden. Die maximale Thermodentemperatur beträgt 450°C. Widerstandsmessungen zur Überwachung der Kontaktflächen sind ebenfalls möglich.
Die TL S270 kann in zwei verschiedenen Modi eingesetzt werden. „Die Baugruppeneingabe erfolgt manuell. Nach dem Durchlauf durch die Anlage, kann auf der gegenüberliegenden Seite, die fertige Baugruppe entnommen werden oder diese fährt auf einem im Chassis liegenden Conveyor zur Eingabeposition zurück, wo der Bediener die Baugruppe entnimmt“, erklärt Fehrenbach. Neben diesen prozessrelevanten Modulen ist die TL S270 mit weiteren Modulen zur Prozessüberwachung und Transportabsicherung ausgestattet. „Der Eingabe- und rückseitige Entnahmebereich sind mit Monitoren zu Prozesssteuerung und -überwachung ausgestattet, die an langen Armen befestigt sind. Diese Arme ermöglichen die Nutzung der Monitore auf allen vier Seiten der großen Anlage. Darüber hinaus wird der Dispensprozess mit je zwei Kameras überwacht, so dass wir einen weiteren Monitor nur am Eingabebereich installiert haben“, führt Matthias Schmid aus, seines Zeichen Projektleiter bei der Umsetzung der TL S270. Um einen reibungslosen Rücktransport der Werkstückträger innerhalb der Anlage zu gewährleisten, wurde ein weiteres Fließband an der Seite der Anlage montiert. „Dieses dient dazu, die Kabelsatellitenträger zurück zu transportieren, um den Bestückungsprozess der Kabel parallel zum eigentlichen Lötprozess zu realisieren, da sonst die Anlage aufgrund ihrer optimierten Taktzeit auf den Bediener warten würde.“ so Matthias Schmid, Projektleiter von Eutect.
