SMT-Quattro-Peak: Intelligente Reflow-Lötanlagen-Generation für Smart-Factory

Umweltbewusstsein bei Anschaffungen ist heute nicht nur absolut in, sondern oftmals auch verbunden mit niedrigen Verbrauchskosten beim Betrieb des jeweiligen Gerätes. In der Industrie ist das zwar mittlerweile genauso, dennoch wird bei Investitionen der eine oder andere Umweltaspekt gerne mal vernachlässigt, wenn laufende Kosten anderen Budgets zugeordnet sind. Doch nur wer es schafft ökologische und ökonomische Aspekte sinnvoll in Einklang zu bringen und diese auch in sein Anlagenkonzept zu integrieren, wird auch in Zukunft von der Industrie als seriöser und innovativer Partner akzeptiert werden.

Neue Felder in der intuitiven Software „Thermal Tools“: Mit der Zwei-Ebenenstruktur erreicht man mit nur zwei Klicks zuverlässig die richtige Seite. SMT Maschinen und Vertrieb

Darstellung Energieverbrauch im Vergleich: Mit dem neuen Lüfterkonzept lassen sich einzelne Zonen optimal regeln, was zu großen Energieeinsparungen führen kann. SMT Maschinen und Vertrieb

Die technische Skizze zeigt es anschaulich: Der Bedienerabstand zur Maschine hat sich bei der R360 um 127 mm verringert, was zu höherem Bedienkomfort und leichteren Wartung führt. SMT Maschinen und Vertrieb

Schematische Darstellung einer SMT-Linie: Die Reflow-Lötanlage ist kompatibel sowohl mit dem linienübergreifenden Softwaretool Pulse von Asys als auch mit den M2M-Kommunikationsschnittstellen des neuen Standards „The Hermes Standard“ und damit auch ausgelegt für Industrie 4.0. SMT Maschinen und Vertrieb

Kein Wunder also, wenn SMT Thermal Discoveries es sich auf die Fahnen geschrieben hat, seit jeher die energiesparsamsten Anlagen der Welt zu entwickeln. Immerhin: Sowohl der Strom- und Stickstoffverbrauch als auch die Wärmeübertragungseffizienz sind heute Top-Themen rund um die Lötanlagen, genauso wie deren Wartungs- und Reinigungsaufwand. Die jüngste Generation der Reflow-Lötanlagen – die SMT-Quattro-Peak R360 – erfüllt mit einem völlig neuen Konzept diese Anforderungen. Im modernen Design mit einem neuen Luftführungskonzept, einem verringerten Bediener-Transportabstand und mit einigen Optionen in der Bediensoftware will der Mittelständler den Weg zur Smart-Factory unter den Gesichtspunkten von Industrie 4.0 weisen. Parallel dazu überzeugt die Reflow-Lötanlage mit gewohnt extrem geringem Energieverbrauch und einfacher Wartung.

Sein langjähriges Know-How brachte der Hersteller mit über 130 verkauften Vakuum-Lötanlagen auch in diesen Lötanlagentyp ein. Bekannt wurde SMT unter anderem durch seine Reflow-Lötanlagen, die seit dem Jahr 2009 mit Vakuum-Technik für porenfreie Lötergebnisse in Fertigungsprozessen sorgen. Der Mittelständler, der in fünf Werken am Stammsitz in Wertheim rund 145 Mitarbeiter beschäftigt, hält mehrere Patente und hat innovative Verfahren wie die Katalyse-Prozessgasreinigung oder eine intelligente Stickstoffregelung auf den Weg gebracht. Da passt es, dass die neu entwickelte Reflow-Lötanlage R360 für den in Kooperation von Messe München und Hüthig Verlag ausgelobten 2. productronica innovation award 2017 nominiert und von der amerikanischen Fachzeitschrift Global SMT & Packaging als Gewinner des Global SMT Award in der Rubrik „Reflow-Lötsysteme“ gekürt wurde.

SMT-Quattro-Peak R360: Neue Luftführung und einfache Wartung

Wichtigster Faktor für ein funktionierendes Energiemanagement ist die Wärmeübertragung. Die Anlage weist fünf Vorheiz- und drei Peak- als auch vier 400 mm breite Kühlzonen auf und zwar bei einer Heizzonenlänge von etwa 3,6 m. Durch die Kompaktheit ist es möglich, mit der neuen Reflow-Lötanlage R360 bis zu 4 kW einzusparen. Möglich macht dies ein völlig überarbeitetes Luftführungskonzept, das eine stringente Prozessgasführung ermöglicht. Im Vergleich zu bisherigen Reflowanlagen kann aufgrund der besseren Wärmeübertragung die Lüfterdrehzahl reduziert werden, so dass eine Energieersparnis von bis zu 50 Prozent erzielt werden kann. Hierbei können die Lüfter über einzelne Frequenzumrichter individuell angesteuert werden. Mit der neuen Frequenzumrichterlösung ist eine stufenlose Motoransteuerung möglich. Einzelne Zonen lassen sich dadurch optimal regeln, was zu großen Energieeinsparungen führen kann. So erzielt eine Reduzierung der Frequenz um 5 Hz eine bis zu 20 Prozent geringere Stromaufnahme am Lüftermotor. Da jede Lüftereinheit über einen Frequenzumrichter geregelt wird, profitiert der Kunde neben der Energieeinsparung auch von der Prozessindividualität.

Die Frequenzumrichter sind für den Dauerbetrieb bestimmt. Um Stillstandzeiten an der Anlage zu vermeiden und um die Langlebigkeit der Lüfter zu fördern, werden die Lüftermotoren und die Frequenzumrichter durch Sicherungen gegen Kurzschluss geschützt. Detaillierte Diagnoseinformationen über die Aktivität der Frequenzumrichter und die dazugehörigen Lüftermotoren werden über ein Bussystem an die Steuerung kommuniziert und somit eine hohe Prozessüberwachung erzielt. Über den Frequenzumrichter lassen sich unter anderem die Temperatur des Motors und die Lüfterdrehzahl erfassen. Somit sind ein konstanter Prozessgasstrom und eine sichere Wärmeübertragung auf Leiterplattenebene einfach zu regeln.

Hervorzuheben ist zudem, dass das Unternehmen die Lüftermotoren und die Frequenzumrichter getrennt voneinander montiert. Die Lüfter sind über beziehungsweise unter den Prozessbereichen (Ober- oder Unterseitenheizung) angebracht und die Frequenzumrichter befinden sich im unteren Bereich der Anlagenrückseite auf den Schalttafeln – abseits der hohen Wärmequellen. Durch die kompakte Montage auf der Schalttafel ist die einfache Zugänglichkeit der Frequenzumrichter jederzeit sichergestellt. Darüber hinaus ist die Reflow-Lötanlage Quattro-Peak R360 nicht nur mit der Auszeichnung „Energy Efficiency – Made in Germany“ ausgezeichnet worden. Die Reflow-Lötanlage ist kompatibel sowohl mit dem linienübergreifenden Softwaretool Pulse von Asys als auch mit den M2M-Kommunikationsschnittstellen (Machine to Machine) des neuen, von ASM Assembly Systems vorangetriebenen Standards „The Hermes Standard“ und damit auch ausgelegt für Industrie 4.0.

Der verringerte Abstand von Bediener zum Transport fällt bei der neuen Anlage R360 besonders ins Auge. Der Bediener gelangt dadurch bequem zum Prozessraum und den Transportmodulen. Ein weiteres Highlight ist die komplette Trennung der Transportmechanik vom Prozessgasstrom, wodurch weniger Verunreinigungen an der Transportmechanik entstehen. Die Transportmodule sind im unteren Anlagenbereich verbaut (unterhalb der Produktebene). Generell spielt das Thema Wartung und deren Vereinfachung eine sehr große Rolle. So kommen neue temperaturbeständige Klemmdichtungen zum Einsatz, die sich in der kompletten Anlage mit minimalsten Zeitaufwänden und ohne Werkzeug austauschen lassen.

Intelligentes Stickstoffmanagement

Den Anteil an benötigten Betriebsstoffen, Hilfs- und Schmiermitteln zu senken, ist das Bestreben jedes Maschinenbauers. Reduziert sich der Anteil eingesetzter Zusatzstoffe, sinken nicht nur die Betriebskosten. Ressourcen werden geschont, es entstehen geringere Emissionen, weniger Rückstände und oftmals ein verringerter Wartungsaufwand. Bei SMT Thermal Discoveries hatte man vor allem das für den Lötprozess wichtige Gas Stickstoff im Visier, welches in Echtzeit über eine Lambdasonde gemessen wird. Durch ein intelligentes Stickstoffmanagement wird der Verbrauch um bis zu 20 Prozent deutlich gesenkt. Der Einspareffekt wird erreicht durch die automatische Anpassung der Durchlauföffnungen und der Stickstoffzufuhr bei unterschiedlichen Leiterplatten und Strömungstunnel am Ein- und Auslauf, mit veränderbarer Öffnungshöhe. Das sorgt für eine hohe Prozessstabilität, wodurch es möglich ist, die elektronischen Baugruppen in immer gleicher Qualität zu löten. Ein für die Traceability verwertbarer Stickstoffparameter ist zudem erhältlich.

Prozessgasreinigung „KAT“

Von der im Jahr 2016 prämierten Katalyse-Prozessgasreinigung profitieren Kunden weiterhin, da diese Technik auch in der neuen R360 im Einsatz ist. Die langkettigen Kohlenwasserstoffketten, die während dem Reflowprozesses im Ofen freigesetzt werden, kondensieren an kälteren Stellen im Ofen und sorgen zum Teil für harzige und ölige Verunreinigungen.

Durch das Katalysesystem der Reflow-Lötanlage wird Luft aus der Prozesskammer gesaugt, durch ein erhitztes Katalysatorgranulat geleitet und anschließend zurück in den Ofen, respektive Prozesskammer, geleitet. Die große Oberfläche des mit Edelmetall beschichteten Katalysatorgranulats sorgt für eine optimale Reinigungswirkung. Der Wartungsintervall ließ sich um bis zu 50 Prozent erhöhen und somit der Zeitaufwand für die Wartung drastisch minimieren. Jede Zone ist standardmäßig mit der Katalyse-Prozessgasreinigung ausgestattet, wodurch eine hohe Maschinenverfügbarkeit sichergestellt ist.

Intuitive Software

Mit der Thermal-Tools genannten Software setzt SMT Thermal Discoveries weiter Maßstäbe in Sachen Leistung und Bedienerfreundlichkeit. So erreicht man mit der Zwei-Ebenenstruktur mit nur zwei Klicks zuverlässig die richtige Seite. Ein18,5 Zoll großer Touchscreen ermöglicht die intuitive Bedienung der Reflow-Lötanlage. Zudem überzeugt die proprietäre Software mit einem frischen, modernen Design und sorgt dadurch für mehr Übersichtlichkeit.

Überdies erlaubt die modular aufgebaute Architektur, dass sich die Software jederzeit bedarfsgerecht und flexibel erweitern lässt. Durch die leistungsstarke Rechnerleistung ist man für die Zukunft von Smart-Factory und Industrie 4.0 gerüstet – etwa für komplexe MES- und Traceability-Anbindungen. Abgerundet wird das potente Softwarepaket durch ein direkt unterstützendes Servicetool, das mit automatischer Ablaufroutine sämtliche maschinenrelevanter Daten sicher übermittelt.

(mrc)