Anton Paar ergänzt seine Elektronikfertigung mit Ersa-Schablonendrucker

Das im Jahr 2013 errichtete Montagezentrum von Anton Paar in Graz beherbergt nicht nur die eigene elektronische Baugruppenfertigung, sondern offeriert auch Elektronikfertigungs-Dienstleistungen. Anton Paar

Sie unterstützen Kunden bei der Produktentwicklung, Qualitätssicherung und in der Forschung: Mit den sehr präzisen Messinstrumenten sind Anwender in der Lage, physikalische Messgrößen wie Dichte, Temperatur und Viskosität zu messen. Zur Verfügung stehen aber auch Mikrowellen-Aufschluss- und -Synthesegeräte, Zetapotenzial-Messgeräte sowie präzisionsmechanische Einzelteile und Baugruppen. Diese Messgeräte sind in fast allen Branchen und in der Wissenschaft im Einsatz, wo präziseste Messungen und Analysen erforderlich sind. Zu den Kunden von Anton Paar gehören unter anderem die weltgrößten Softdrink-Hersteller, alle großen Brauereien, die Formel I, die chemische, petrochemische und pharmazeutische Industrie sowie zahlreiche Nahrungsmittelhersteller. Seit Jahren befindet sich der Weltmarktführer für Präzisionsmessgeräte auf einem erfolgreichen Expansionskurs – der Umsatz stieg und steigt kontinuierlich und erreichte mit 264 Mio. Euro im Jahr 2015 einen Höchststand. Bereits 2013 investierte das österreichische Unternehmen über 17 Mio. Euro in das Werk am Standort Graz, um mehr Platz für seine Produktion zu bekommen. In einem neuen Gebäude wurden auf fast 14.000 m² neben der elektronischen Fertigung die Montage der Messinstrumente, die Qualitätskontrolle, das Lager und die Auslieferung untergebracht.

Um stets Produkte auf dem höchsten Qualitätsstandard produzieren zu können, investiert Anton Paar nicht nur in Forschung und Entwicklung, sondern behält auch den Markt für Produktionsanlagen für die Elektronikindustrie genau im Auge, tauscht regelmäßig veraltete Anlagen aus und investiert in neue, hochmoderne Linien. In der neuen elektronischen Fertigung werden beispielsweise mehr und mehr zusätzliche Produktionslinien in Betrieb genommen, um mit den stetig wachsenden Anforderungen aus dem eigenen Unternehmen kontinuierlich Schritt zu halten. Denn am Standort Graz wird nicht nur die Elektronik für die Messsysteme produziert, sondern auch erfolgreich Elektronikfertigungs-Dienstleistungen angeboten.

Ausschlaggebende Leistungsmerkmale

Der Schablonendrucker Versaprint S1 von Ersa ist mit dem Pin-Positioning-System ausgestattet, das für Anton Paar ein Hauptkriterium bei der Auswahl eines Lotpastendruckers war. Ersa

Bereits im Januar 2015 wurde der dringende Bedarf für eine neue SMT-Linie im Unternehmen festgestellt und beschlossen, dafür in neue Anlagen zu investieren. Unter anderem auch in einen neuen Lotpastendrucker. Im April des letzten Jahres nutzten dann der Leiter der elektronischen Fertigung, Erich Schönberger, und seine Kollegen die Gelegenheit, sich auf der SMT-Messe in Nürnberg nach einem geeigneten Modell umzusehen. Neben zwei anderen großen Herstellern schauten sie auch am Stand von Ersa vorbei, um sich über die Drucker der Versaprint-Serie zu informieren. Ersa ist für den Messgerätehersteller aus Graz kein Unbekannter, beide Unternehmen verbindet mittlerweile eine mehrjährige erfolgreiche Geschäftsbeziehung. Schon als es um die Ausstattung der neuen elektronischen Fertigung ging, fiel die Wahl auf Anlagen des Herstellers aus Wertheim am Main: Eine Powerflow-e-N2-Wellenlötanlage und ein Versaflow-Selektivlötsystem verrichten bei Anton Paar seit 2014 zuverlässig ihren Dienst. Auch die hohe Kompetenz des Service- und Applikationsteams von Ersa überzeugen den Fertigungsleiter Schönberger.

Für den Lotpastendrucker Versaprint S1 waren für Schönberger neben anderen Faktoren drei Features ausschlaggebend: Die einfache Bedienung und Programmierbarkeit gehörte zu einen der entscheidenden Kriterien, ist es doch ein wichtiger Faktor in einer Fertigung, die von hoher Produktvielfalt geprägt ist. Auf dem Lotpastendrucker werden immerhin bis zu 500 verschiedene Produkte gefertigt. Dazu kommen kontinuierlich neue Produkte und Änderungen beziehungsweise Revisionen der bestehenden Leiterkarten, um das Produktportfolio ständig auf dem neuesten Stand der Technik zu halten. Das Einrichten und einfache Ändern von Fertigungsprogrammen ist damit ein wichtiger Zeit- und Kostenfaktor in der Produktion. Außerdem suchte man bei Anton Paar nach einem Drucker, mit dem das unkomplizierte und zuverlässige Aufbringen von Klebepunkten möglich war. Ein Feature, das in letzter Zeit in der Fertigung von SMT-Baugruppen zunehmend an Bedeutung gewinnt, da die Zahl der beidseitig bestückten Leiterkarten ständig zunimmt. Besonders bei schweren Bauteilen, die sich auf der Unterseite der zu lötenden Baugruppe befinden, sind Klebepunkte unabdingbar, um im anschließenden Lötprozess sicherzustellen, dass alle Komponenten an Ort und Stelle bleiben. Auch hier punktete der Lotpastendrucker wieder mit einfacher Programmierbarkeit und zuverlässigem Klebstoffauftrag.

Pin-Positioning – manuell und doch reproduzierbar platzieren

Baugruppe mit platzierten Unterstützungspins: Der Schablonendrucker stellt bei der manuellen Positionierung von Unterstützungspins sicher, dass sich diese schnell und vor allem reproduzierbar platzieren lassen. Ersa

Das wichtigste Kaufargument für den Versaprint S1 war allerdings das Pin-Positioning-System des Lotpastendruckers – ein Feature, das von den Mitbewerbern so nicht geboten wurde, für Fertigungsleiter Erich Schönberger allerdings diverse Vorteile in der Fertigung bietet. Das System stellt bei der manuellen Positionierung von Unterstützungspins sicher, dass sich diese schnell und reproduzierbar platzieren lassen. Generell werden beim Bedrucken von größeren Leiterkarten oder auch Mehrfachnutzen Unterstützungspins unter den Baugruppen benötigt. Damit wird ein „Durchbiegen“ verhindert und eine plane Auflagefläche für die Schablone ermöglicht. Dafür gibt es in der Fertigung mehrere Methoden: Zum einen vollflächige Unterstützungssysteme. Sie haben allerdings den Nachteil haben, dass sich auch Pins an Stellen mit unterseitigen Bauteilen befinden, die durchaus druckempfindlich sein können, weshalb diese Lösung in vielen Fällen in den Fertigungsrichtlinien ausgeschlossen wird. Zum anderen gibt es die Möglichkeit der individuell angepassten Unterstützungen, die jedoch recht kostspielig und mit jeder Änderung an der Baugruppe neu anzufertigen sind. Daher wird in vielen Fällen auf eine manuelle Platzierung von Unterstützungspins zurückgegriffen. Dies hat den Vorteil, dass man individuell auf Besonderheiten der Baugruppe, wie unterseitige Bauteile oder Stege zwischen den Baugruppen eines Nutzens, eingehen kann. Allerdings bleibt die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse zum Teil auf der Strecke, da keine Methode vorhanden ist, mit der eine exakte Positionierung der Pins beim wiederholten Rüsten des Produkts gewährleistet werden kann.

Die Software macht‘s: Einfachste Pin-Positionierung durch das Livebild an der transparenten Leiterplatte (Grad der Transparenz ist einstellbar) und das Setzen von Positionsmarken über die Software. Ersa

An dieser Stelle greift bei Anton Paar nun das Pin-Positioning-System des Lotpastendruckers Versaprint S1: Im ersten Schritt wird im Drucker von der Baugruppen-Unterseite ein Bild aufgenommen. In diesem werden anschließend die Positionen der Unterstützungspins per Software markiert. Dieses Bild wird im Druckprogramm der Baugruppe gespeichert. Zum realen Platzieren der Pins im Drucker erzeugt eine weitere Kamera, die von oben auf das Drucknest blickt, ein Live-Bild. Diesem wird nun das Foto mit den Positionen der Unterstützungspins halbtransparent überlagert. Der Einrichter sieht nun auf dem Bildschirm die Sollposition und erkennt gleichzeitig die Ist-Position des Pins, den er manuell setzt. Stimmen Soll- und Ist-Position überein, lässt er den Pin los, der dann von einem Magneten in dieser Position gehalten wird. Sind alle Pins gesetzt, kann die Produktion starten. Der Lotpastendrucker sichert so die optimale Unterstützung jeder einzelnen Baugruppe während des Druckprozesses und schafft damit die Basis für reproduzierbare Druckergebnisse.

Partnerschaft auch beim Rework

Weitere Investition: Mit dem automatischen Hybrid-Rework-System HR 660/2, das zur sicheren Reparatur anspruchsvoller Baugruppen ausgelegt ist, konnte Ersa ebenfalls punkten. Ersa

Auch im Reworkbereich setzt der Messtechnikhersteller mit einem zweiten Geschäftszweig im Zulieferbereich für elektronische und mechanische Bauteile und Baugruppen mittlerweile auf ein Ersa-System. Anfang des Jahres wurde mit dem HR 600/2 ein automatisches Hybrid-Reworksystem angeschafft, um anspruchsvolle Baugruppen fachkundig reparieren zu können.

Ausschlaggebend war hierfür vor allem die thermische Performance des Gerätes, das mit einer IR-Unterheizung und einer Hybrid-Oberheizung ausgestattet ist. So ist auch bei Baugruppen mit hohem Lötwärmebedarf sichergestellt, dass sich diese schonend und homogen erwärmen lassen. Davon überzeugte man sich auch beim Probe-Rework mit dem System direkt in der eigenen Produktion in Graz. „Selbst ein Aluminiumblech mit 2 mm auf der Unterseite der Leiterkarte waren für das System kein Problem“, berichtet Produktionsleiter Erich Schönberger, der auch dieses Ersa-System auf Herz und Nieren testen ließ und von den Ergebnissen überzeugt ist.

(mrc)