En la producción de placas de circuitos impresos, los procesos de mecanizado en profundidad, en particular, requieren un sistema de control inteligente e intuitivo. Ernst Lenz Maschinenbau GmbH apuesta por el paquete de software SLM (Smart Layer Management), que Sieb & Meyer ha desarrollado como complemento de sus acreditados controles CNC. Esta herramienta inteligente facilita a los desarrolladores y usuarios de máquinas el cumplimiento de las crecientes exigencias de calidad y precisión de los procesos de las máquinas de mecanizado.
Continúa la tendencia hacia una densidad de integración funcional cada vez mayor de los conjuntos, lo que también es evidente en la producción de placas de circuito impreso. El aumento de la velocidad de las señales exige un diseño limpio de las placas de circuito impreso y una alta calidad de producción. Se requiere una precisión de proceso cada vez mayor, especialmente en el taladrado profundo y el fresado, y el número de parámetros que determinan la calidad es cada vez mayor. Los datos de producción relevantes también deben registrarse y guardarse para su análisis y control de calidad. Para cumplir estos requisitos, Sieb & Meyer AG ha desarrollado el paquete de software SLM opcional para la generación de controles CNC 84.00.
Las vías con extremos abiertos pueden provocar interferencias con señales de alta frecuencia debido al efecto antena. Este efecto puede eliminarse con el taladrado posterior: 1) placa de circuito impreso multicapa, 2) taladrado, 3) chapado de orificios pasantes entre las capas, 4) después de girar la placa de circuito impreso, se taladra el chapado de orificios pasantes hasta la posición deseada. La función de taladrado posterior del paquete de software SLM permite taladrar con precisión hasta la profundidad de la capa en la placa de circuito impreso.
Uno de los objetivos del desarrollo era satisfacer las crecientes demandas del mercado de procesamiento en profundidad. Esto se aplica, por ejemplo, a procesos como el taladrado posterior o el fresado de banda residual. Por otro lado, se hizo hincapié en una implementación innovadora que siga inspirando a los usuarios en los próximos años. Un tercer aspecto, cada vez más importante, es la facilidad de uso: "A pesar de la amplia funcionalidad, el operador debe ser capaz de configurar los parámetros de proceso necesarios de forma fácil y comprensible", explica Holger Dornau, Jefe de Ventas/Marketing CNC en Sieb & Meyer AG.
El paquete de software abre nuevas posibilidades
Ernst Lenz Maschinenbau GmbH ya se ha decidido a utilizar el innovador paquete de software. "Desde 1968 construimos taladradoras y fresadoras para la industria de las placas de circuito impreso", explica el director gerente Uwe Lenz. "Nos centramos en aplicaciones especiales y soluciones de nicho". Aunque el mecanizado profundo de placas de circuitos impresos es estándar desde hace mucho tiempo, las exigencias de precisión son cada vez mayores. Por ello, con la taladradora y fresadora DRB 610-1+1, Lenz ha desarrollado una serie en la que la placa de circuito impreso se alinea en la posición X-Y mediante una cámara CCD y puede medirse en la dirección Z con diversos sensores de medición de profundidad. "El sistema de control de máquinas CNC 84.00 utilizado aquí garantiza en general un alto nivel de precisión, productividad y disponibilidad", afirma Uwe Lenz. "El paquete de software SLM también nos permite registrar y calcular las tolerancias medidas de la placa de circuito impreso y tenerlas en cuenta en el proceso de trabajo en tiempo real."
Taladradoras y fresadoras de Ernst Lenz Maschinenbau GmbH con control CNC 84.00 (Imagen: Ernst Lenz Maschinenbau GmbH)
La herramienta permite un mecanizado de alta precisión de la placa de circuito impreso mediante diversos procesos de alto rendimiento: se puede tener en cuenta la cara superior o inferior de la placa de circuito impreso o la cara superior de la base como plano de referencia.
El modo porcentual permite considerar adicionalmente las variaciones de grosor dentro de la PCB. "Entre las aplicaciones típicas del mecanizado profundo de placas de circuito impreso se encuentra el taladrado posterior", afirma Holger Dornau. "Entre otras cosas, esto produce placas de circuito impreso muy caras para la industria informática. Esta tecnología también puede utilizarse para el fresado profundo de estructuras integradas muy precisas en placas de circuito impreso para aplicaciones de automoción."
El paquete de software SLM permite a Lenz registrar y calcular las tolerancias medidas de la placa de circuito impreso y tenerlas en cuenta en el proceso de trabajo en tiempo real (Imagen: Ernst Lenz Maschinenbau GmbH)
Compensación de las tolerancias de grosor
"Nuestro DRB 610-1+1 se utiliza para procesar placas de circuito impreso gruesas, con 20 o más capas, que se requieren específicamente para el sector informático", confirma Uwe Lenz. "Se utilizan, por ejemplo, como paneles traseros para conmutadores rápidos de Internet". El backdrilling consiste en taladrar vías en orificios hasta una determinada posición para que no actúen como antenas de interferencia en la gama de alta frecuencia. Como se trata de placas de circuito impreso muy gruesas y de prensado múltiple, la tolerancia de grosor es muy alta y debe medirse y compensarse. SLM ayuda en esta tarea.
El paquete de software también es ideal para fresar cavidades. Antecedentes: los componentes integrados son cada vez más populares en la industria electrónica. Los fabricantes tienen que crear una superficie muy precisa y plana con tolerancias muy pequeñas en la placa de circuito impreso. "Además, se trata de multicapas prensadas en las que hay que igualar las tolerancias de grosor", explica Uwe Lenz. "Las tolerancias requeridas están en el rango de los micrómetros. Se trata sin duda de un reto, pero que se puede dominar bien con el software de Sieb & Meyer."
Configuración y manejo intuitivos
La configuración del proceso también es fácil de gestionar: "Tiene lugar exclusivamente en las páginas de entrada del software CNC, que están armonizadas en cuanto a contenido y son fáciles de entender", explica Holger Dornau. Parámetros como el grosor del material de entrada o un offset de profundidad fijo garantizan la precisión del proceso de la máquina CNC. Una vez ajustados, el operario puede guardar los parámetros en un archivo de configuración y volver a utilizarlos más adelante. Los datos de superficie determinados también pueden guardarse y volverse a cargar más tarde para reutilizarlos. "SLM nos da la oportunidad de responder a las diferentes necesidades de nuestros clientes en el mecanizado en profundidad y de anclar por adelantado ajustes individuales en el programa", subraya Uwe Lenz. "El operario de la máquina simplemente puede definir por adelantado los pasos de mecanizado individuales relevantes para el producto y, a continuación, sólo tiene que leer en el programa personalizado."
Durante el funcionamiento, el software CNC guía al usuario de forma segura a través del proceso de producción, lo que reduce considerablemente los posibles errores de manejo. El software muestra los niveles determinados en forma de tabla. Una vez finalizado el proceso de medición o mecanizado, los datos se envían automáticamente a un archivo. El análisis posterior de estos datos permite extraer conclusiones directas sobre la calidad de producción alcanzada. El operador también puede visualizar las superficies dentro de los gráficos del programa. El tono de color y la saturación le dan una rápida impresión visual de lo uniforme que es la superficie determinada.
Con el paquete de control de Sieb & Meyer, Lenz puede atender a todos los clientes y, sobre todo, a ámbitos de aplicación poco habituales (Imagen: Ernst Lenz Maschinenbau GmbH)
Aprovechar el potencial y superar los retos
"Hemos alcanzado nuestro objetivo inicial", concluye Holger Dornau. "Hemos creado un paquete de control orientado al futuro cuyas posibilidades van mucho más allá de los requisitos actuales". Así pues, todavía hay margen de mejora, algo especialmente importante para clientes como Lenz, que tienen que lidiar a diario con aplicaciones muy diferentes, pero a todas las cuales puede dar servicio el paquete de software. Aunque rara vez habrá un cliente que realmente necesite todas las funciones, por el contrario, Lenz puede dar servicio a todos los clientes y, sobre todo, a ámbitos de aplicación poco habituales a partir de la gama del paquete de software. "La herramienta SLM es para nosotros una forma de diferenciarnos de la competencia", concluye Uwe Lenz. "Es el complemento perfecto para el sistema de control CNC de Sieb & Meyer. Todo se complementa de forma lógica."-dir/vti-
https://lenz-gmbh.de/cnc-maschinen/
www.sieb-meyer.de/alle-produkte-der-cnc-steuerungssysteme.html
Los controles CNC son el pilar
Los controles CNC son el pilar de Sieb & Meyer. Estas soluciones se han desarrollado continuamente desde el inicio de la producción CNC hace más de 40 años y siguen escribiendo su historia de éxito. Sieb & Meyer se ve a sí mismo como un proveedor de sistemas que proporciona a sus clientes un producto perfectamente adaptado a las aplicaciones de taladrado y fresado de placas de circuito impreso, incluyendo la interfaz de software, el controlador de ejes CNC, el convertidor de frecuencia, el servoamplificador y, por último, pero no por ello menos importante, el terminal de E/S adecuado.
Lenz DRB 610-1+1 AL
Máquina de taladrado y fresado de PCB con:
- husillo de taladrado neumático de hasta 200.000 min-1 o 300.000 min-1
- husillo de fresado con rodamiento de bolas hasta 60.000 min-1
- Cambio automático de husillo
- taladrado profundo por contacto
- fresado en profundidad por contacto
- Fresado en profundidad mecánico con 2º sistema de medición
- Sistema de cámara CCD para alineación de posición
- Paquete de software SLM de Sieb & Meyer
- Sistema automático de carga y descarga
