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Dienstag, 31 August 2021 08:00

ERSA: 2. Technologieforum mit Hausmesse trotz(t) Pandemie

von
Geschätzte Lesezeit: 5 - 10 Minuten

Nach dem erfolgreichen Technologieforum mit Hausmesse im letzten Herbst hat es die Ersa GmbH im Juni erneut gewagt und trotz Corona-Pandemie eine zweite Präsenzveranstaltung dieser Art durchgeführt.

Eine besondere Attraktivität der Ausstellung war der Kurtz Ersa 3D-Drucker Alpha 140Eine besondere Attraktivität der Ausstellung war der Kurtz Ersa 3D-Drucker Alpha 140Mit rund 200 Teilnehmern und einigen Neuheiten hat es sich wieder gelohnt. Und die Freude war allgemein groß, dass nach so vielen (Homeoffice-)Monaten wieder ein persönliches Treffen mit direkter Kommunikation und Produkt-Inaugenscheinnahme ermöglicht worden ist.

Bei der dreitägigen Veranstaltung ist über aktuelle Trends in der Elektronikfertigung informiert worden, wobei die Prozessbereiche vom Schablonendruck über Reflow-, Selektiv- und Wellenlöten bis hin zum automatisierten Rework und Handlöten ergänzt mit Industrie 4.0, Automation und metallischem 3D-Druck im Blickpunkt standen. Neben Vorträgen gab es hierzu Live-Demonstrationen aktueller Elektronikfertigunganlagen und Automatisierungslösungen sowie die Möglichkeit zum ausgiebigen Dialog mit Experten von Ersa und Partnerfirmen. An der Hausmesse bzw. Ausstellung waren neben Ersa die Partnerfirmen ASM SMT Solutions, Christian Koenen, GlobalPoint, Inmatec, Interflux, Klepp Absauganlagen, Kraus Hardware, Kolb Cleaning Technology, KSG, Kurtz und Viscom beteiligt.

Beispielgebendes Sicherheitskonzept

Um allen bestmögliche Sicherheit zu bieten, hat Ersa das bereits bei der ersten Veranstaltung bewährte Hygienekonzept – es hatte dabei keine Covid-Ansteckungen gegeben – um eine komplette Teststraße mit Covid-19 PoC-Antigentests erweitert. Jede(r) musste sich täglich testen lassen, um mit täglich wechselnd farbigem Armbändchen und Maske Zutritt zu bekommen. Zudem sind die Teilnehmerzahlen entzerrt worden, indem u.a. die Technologievorträge des ersten Tags am dritten Tag wiederholt wurden.

Inmatic NKAT für die Stickstoff 5.0-ErzeugungInmatic NKAT für die Stickstoff 5.0-Erzeugung

 High-End-Selektivlötsystem Versaflow 4/55High-End-Selektivlötsystem Versaflow 4/55

Global. Ahead. Sustainable – die Strategie von Ersa

Im Rahmen der Einführung gingen Rainer Krauss, Gesamtvertriebsleiter von Ersa, und Hansjürgen Bolg, Geschäftsbereichsleiter Tools, Rework & Inspektion, auf die Strategie „GLOBAL. AHEAD. SUSTAINABLE.“ ein, nach der Ersa und die anderen Unternehmen der Kurtz Ersa-Gruppe fortschrittliche ganzheitliche Lösungen samt Service nachhaltig und effizient sowie global mittels eigener Niederlassungen oder über Partnerunternehmen umsetzen. Für die seit Jahren gelebte Nachhaltigkeit ist das hundertjährige Jubiläum von Ersa in diesem Jahr ein Beleg. Ersa versteht unter ‚sustainable' schließlich viel mehr als nur grün. Dementsprechend wurden auch in den Vorträgen sowie mit den Exponaten und Live-Demonstrationen nachhaltige Lösungen für die Zukunft präsentiert.

 Versaguide in einer Produktionslinie integriertVersaguide in einer Produktionslinie integriert

 Ersa EXOS 10/26 Reflowlötsystem mit VakuumkammerErsa EXOS 10/26 Reflowlötsystem mit Vakuumkammer

Nachhaltige Lösungen in Vorträgen, Ausstellung und Live-Demonstrationen präsentiert

Laut Rainer Krauss ist heute generell Automatisierung nötig, wobei Robotik und Test im Vordergrund stehen sowie kundenspezifische Lösungen gefragt sind. Was die Kurtz Ersa Gruppe hierzu für die gesamte Industrie sowie speziell für die Elektronikproduktion bietet, wurde im ersten Vortrag von ihm zusammen mit Marcel Buck, Produktmanager Optische Kontrolle bei der Ersa GmbH, aufgezeigt.

 Rainer KraussRainer Krauss

 Marcel BuckMarcel Buck

 Nicolas BartschatNicolas Bartschat

Anhand von Anwendungsbeispielen und Best Practice-Lösungen erläuterten sie, was alles an „Automation: Key-Solutions für Ihre THT-Elektronikfertigung“ von Kurtz Ersa geboten wird. Marcel Buck stellte dabei das Produkt Versaguide im Detail vor. Es ist ein modulares optisches System, das den manuellen Montageprozess unterstützt und sowohl inline als auch standalone eingesetzt werden kann. Der Werker/die Werkerin erhält eine Rückmeldung, ob die Bestückung in Ordnung ist oder nicht, bevor die Elektronik zum Löten weitertransportiert wird. Hierzu überprüft Versaguide basierend auf der BOM (Programmierung) mittels hochauflösender Kamera das in Arbeit befindliche Produkt. U.a. werden dabei die Polaritäten geprüft und die Codes eingelesen (mit direkter Übertragung per Ersa Code Pipeline), so dass ggf. eine Prozessverriegelung erfolgen kann und so Nacharbeit und Ausschuss reduziert werden. Das System zeichnet sich durch seinen großen Arbeitsabstand, sein großes Beleuchtungspaneel für stabile Bedingungen und sein großes Sichtfeld (für Lötrahmen ausgelegt) aus. Es kann zudem jederzeit aufgerüstet werden und weist eine komfortable grafische Oberfläche auf. Mit dem I/O-Modul wird eine Prozessverfolgung ermöglicht.

 Michael ZahnMichael Zahn

 Dawid ZieburaDawid Ziebura

 Bert SchopmansBert Schopmans

Stefan ZechStefan ZechNicolas Bartschat, Produktmanager Industrie 4.0 bei der Ersa GmbH, verdeutlichte anschließend, was „Industrie 4.0: Ready für die digitale Zukunft“ mit Kurtz Ersa Connect bedeutet. Bestehende Prozesse sollen verbessert und erweitert werden, um die Servicequalität zu steigern sowie um die Prozessqualität der Kurtz Ersa Anlagen zu verbessern und um mehr Transparenz im Produktionsprozess zu schaffen. Als Lösung wurde eine sichere Konnektivität der Maschinen mittels Gateway-Architektur erarbeitet, wobei die Umsetzung von Sicherheitsthemen mit einem starken Partner (Microsoft Azure) erfolgte und Kurtz Ersa Connect als zentrale modulare Plattform geschaffen wurde. Auf dieser Basis wurden bereits Anwendungen realisiert: mit Machines ein digitaler Lebenslauf der Maschinen, mit Tickets ein intelligentes Ticketsystem und mit E-Learning ein Tool zur Wissensvermittlung. Nicolas Bartschat erläuterte dazu Einzelheiten und machte danach klar, welche Vorteile die Gateway-Lösung von Kurtz Ersa hat. Sie ist für alle Maschinen gleich und weist Standardschnittstellen zu anderen Systemen auf. Sie ist als zentrale Plattform und sichere technische Voraussetzung als Basis für alle zukünftigen digitalen Lösungen konzipiert und damit Basis für Optimierungen in den Bereichen Service, Prozess und Produktion. Sie bietet zudem weltweite Update-Fähigkeit sowie Auf- und Abwärtskompatibilität, weltweiten Remote-Support und Zukunftssicherheit.

Partnerfirmen präsentierten Vorträge und Produkte

Mit der zunehmenden Miniaturisierung von Bauteilen nimmt auch das Risiko der durch Toleranzen von Leiterplatten verursachten Fehler zu. Michael Zahn, Christian Koenen GmbH, betrachtete den Einfluss der Leiterplatte auf den Schablonendruck im Fine-Pitch-Bereich. So können beispielsweise Vias, die mit der Lötstoppmaske relativ hoch überdeckt sind, überätzte Pads, unterschiedlich große Montageflächen eines Bauteils und/oder ein Verzug der Leiterplatte zu mageren Lötverbindungen und/oder versetzten Lotdepots führen. Denn die Lotpastendruckschablone liegt auf (den) erhabenen Stellen auf, so dass die Paste beim Drucken eventuell nicht in Kontakt mit den benachbarten Kupferpads kommen kann und sich deshalb nicht (vollständig) aus den Aperturen der Schablone löst, da die Adhäsionsfläche (Kraft) der Pads nicht ausreicht die Paste aus den Aperturen komplett herauszuziehen. Durch eine Anpassung des Schablonendesigns bei derartigen Leiterplatten kann die Fehlerrate allerdings oft drastisch reduziert werden. Michael Zahn erläuterte, was hier möglich ist. Er veranschaulichte dies anhand von Beispielen, u.a. einer Schlecht/Gut-Gegenüberstellung, wie sich eine Behandlung der Schablonenunterseite mit Plasma auf das Auslöseverhalten auswirkt.

Über Additive Manufacturing – Potentiale des metallischen 3D-Drucks mittels LPBF (Laser Powder Bed Fusion) informierte Dawid Ziebura, Laser Melting Innovations GmbH & Co. KG. Beim LPBF-Prozess wird schichtweise vorgegangen: Auf einer absenkbaren Plattform wird eine erste Schicht Metallpulver aufgebracht. Mittels Laserstrahl wird das Pulver entsprechend der gewünschten Produktstruktur lokal aufgeschmolzen und verfestigt. Die Plattform wird weiter abgesenkt und erneut eine Schicht Metallpulver aufgebracht sowie mittels Laser strukturiert. Dies wird so lange wiederholt, bis das gewünschte Produkt vollständig aufgebaut ist. Das Maschinenprogramm für den schichtweisen Aufbau wird inklusive der benötigten Stützelemente aus dem STL-File (CAD-Daten) generiert. Eine Nachbehandlung schließt sich an, mit der das additiv aufgebaute Produkt seine endgültige Form (Entfernung von Stützelementen) und Eigenschaften erhält. So können, wie an Beispielen verdeutlicht wurde, Produkte unterschiedlichster Geometrien einschließlich Hohlräumen und überhängenden Teilen für die verschiedensten Branchen und Einsatzbedingungen realisiert werden. Nicht nur die deutlich erweiterten Möglichkeiten für das Produktdesign zeichnen den LPBF-Prozess aus, denn auch Designänderungen und Kleinststückzahlen (Stückzahl 1) sind problemlos und ohne größeren Aufwand möglich. Die von Laser Melting Innovations für den LPBF-Prozess entwickelte Anlage Alpha 140 wird inzwischen von der Kurtz GmbH in Serie produziert und weltweit vertrieben. Diese Kooperation wurde vor einem Jahr gestartet.

Bei der Podiumsdiskussion waren sechs Experten präsent und die anderen digital zugeschaltetBei der Podiumsdiskussion waren sechs Experten präsent und die anderen digital zugeschaltet

Bert Schopmans, Kolb Cleaning Technology GmbH, zählte in seinem Vortrag ‚Reinigen – Fluch oder Segen?!'zunächst die Reinigungsanforderungen in der Elektronikindustrie auf – neben Produkten müssen auch Werkzeuge usw. gereinigt werden. Dann erklärte er, warum der Begriff ‚no clean' überholt ist: Nach dem Löten finden sich Oxide und Flussmittelrückstände auch außerhalb der Lötpads, woraus durch Umwelteinflüsse Risiken wie Kriechströme entstehen können, was anhand von Fehlerbildern und einem Video nicht gereinigter elektronischer Baugruppen verdeutlicht wurde. Durch Reinigen können klimasichere Baugruppen erzeugt werden, was etliche Branchen bzw. Anwendungen benötigen. Zudem ist bei anspruchsvollen Produkten ein Schutz aufzubringen, wofür ebenfalls eine Reinigung vorab sinnvoll ist. Bert Schopmans ging weiterhin auf die Prüfmöglichkeiten für die Sauberkeit/Restverunreinigung sowie auf Details und Möglichkeiten der Werkzeugreinigung ein. Fazit ist: Das Reinigen ist zwar kein wertschöpfender aber ein qualitätsschöpfender Prozess, denn es trägt zur Zuverlässigkeit des Produkts bei. 

 plus 2021 08 0025

 plus 2021 08 0024

Press-Fit Demonstrator (Ober- und Unterseite) 

Dass moderne Stickstoff Systeme 5.0 eine Reduzierung der Prozesskosten um bis zu 90 % ermöglichen, zeigte Stefan Zech, Inmatec Gase Technologie GmbH & Co. KG auf. Er zählte dabei auch andere mit der Selbsterzeugung von Stickstoff verbundene Vorteile auf. Denn eine nachhaltige Produktion erfordert neue Blickwinkel für Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit. So sind bei einer Vor-Ort-Erzeugung weniger Lkw-Transporte erforderlich, was die CO2- und die Feinstaubbelastung reduziert sowie den Straßenverkehr entlastet. 90 % CO2-Einsparung im Vergleich zur Flüssigstickstoffversorgung sind möglich. Ebenfalls eine Betriebskostenreduzierung von 90 %. Zudem besteht die Möglichkeit zur Wärmerückgewinnung, denn 96 % der eingesetzten elektrischen Energie geht als Abwärme verloren. Diese kann für die Heizung von Prozessen und Räumen sowie zur Klimatisierung genutzt werden, wofür eine BAFA-Förderung möglich ist. Stefan Zech erläuterte abschließend das mit innovativer Wasserstoff-Technologie arbeitende Anlagenkonzept NKAT, mit dem 99,999 %-iger N2 (Stickstoff 5.0) wirtschaftlich und kostengünstig (ab 1 Cent/m3) aus Druckluft hergestellt werden kann.

Forum Einpresstechnik – erste Podiumsdiskussion bei Ersa kam gut an

Ein Blick über den eigenen Tellerrand erfolgte bei der Podiumsdiskussion zur Einpresstechnik. Mit dem Forum Einpresstechnik – Expertentreff und Erfahrungsaustausch veranstaltete Ersa erstmals eine Podiumsdiskussion. Moderiert von Ersa diskutierten sechs präsente und weitere digital zugeschaltete Teilnehmer über das Warum/Wozu und Wie. Bisher war das Einpressen in der Leiterplattentechnik eher eine Nischentechnologie mit beschränkten Anwendungsgebieten. Die Technologie des Einpressens wird inzwischen vermehrt bei Hochstrom-Applikationen und normalen Steckverbindern eingesetzt. Für das Einpressen geeignete bzw. konzipierte Bauteile sind verfügbar. Die höheren Toleranzanforderungen für die Leiterplatten sind nicht mehr das Problem. Der Prozess muss aber nach wie vor genau überwacht werden (Ein-/Auspresskraft entsprechend der Vorgaben der Bauteilhersteller). Die Kontrolle reicht bis hin zur Röntgeninspektion. Derzeit wird in einem Arbeitskreis ein Leitfaden für die Einpresstechnik erarbeitet. Ein Press-Fit Demonstrator des AK existiert bereits und konnte nach der Podiumsdiskussion in Augenschein genommen werden.

„Nach den vielen Monaten auf Abstand hat das Technologieforum endlich wieder einmal das Gefühl des Zusammenseins erlebbar gemacht ...“

Eine rundum gelungene Veranstaltung

Die Teilnehmer lobten nicht nur die gute Organisation und das vorbildliche Hygienekonzept. Denn sie waren begeistert, dass endlich wieder ein persönliches Treffen stattfinden konnte. „Nach den vielen Monaten auf Abstand hat das Technologieforum endlich wieder einmal das Gefühl des Zusammenseins erlebbar gemacht, das für Branchen wie die Elektronikfertigung so wichtig ist“, betonte Ersa Geschäftsführer Ralph Knecht.

Bestes Wetter und das Rahmenprogramm mit Besuch der Kurtz Ersa-Hammerschmiede in Hasloch und abendlichem Barbecue auf der Dachterrasse mit Live-Jazzmusik setzten der Veranstaltung das Sahnehäubchen auf. „Das waren drei tolle Tage, in denen wir Kunden und Interessenten im Zusammenspiel mit unseren Partnern die aktuellsten Innovationen für die Elektronikfertigung nahegebracht haben – das wiederholen wir bestimmt bald wieder“, sagte Rainer Krauss am Ende des Technologieforums.

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