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40fache Leistungssteigerung bei einem Laser-Schneidesystem von Fico durch Analyse der Strömungsdynamik
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Bei Fico, einem Unternehmen der Besi-Gruppe, hat man bei der Optimierung eines neuen Laser-Schneidesystems mit Hilfe
der Software EFD.Pro zur Analyse des dynamischen Verhaltens von Gasen und Flüssigkeiten eine beeindruckende Leistungssteigerung
um das 40fache erreicht. Eingesetzt wurde die Analyse dabei zur Optimierung des Luftstroms, mit dem der beim Schneiden
anfallende Staub beseitigt wird. In einer ebenso rekordverdächtig kurzen Entwicklungszeit konnte das Wartungsintervall
von 15 Minuten auf 11 Stunden verlängert werden. „Bisher hätte eine solche Optimierung aus einer großen Anzahl von Versuchen
und Fehlschlägen bestanden und mit Sicherheit mehr als 90 Tage
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Diese Anordnung liefert zwar einen kräftigen Luftstrom, doch die Kreisbewegung in der Mitte der Staubschutzkammer
führt zu Staubablagerungen an der Glasscheibe, durch die der Laserstrahl eintritt. Reinigungsintervall: 15 Minuten oder etwa
500 Werkstücke.
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gedauert,“ erklärte hierzu Peter Venema, einer der Ingenieure
von Fico. „Als klar war, dass wir ein zuverlässiges Modell hatten, konnten wir diesen Vorgang erheblich beschleunigen.“
Fico entwickelt und verkauft eine große Auswahl verschiedener Chip-Packaging-Systeme für Mobiltelefone, PDA, Modems, Computer
und andere elektronische Geräte. Ihre neuste Maschinengeneration arbeitet mit Laserstrahlen, da diese sich ideal dazu eignen,
Leiterplatten und Speicherkarten zu schneiden. Die Laseroptik wird durch eine Glasscheibe geschützt. Die Staubschutzkammer
verhindert, dass der Laserstrahl nach außen gelangt, und schützt den Bediener der Maschine vor Rauch und Staub.
Kurz nach der Entwicklung einer neuen Maschine für einen Kunden stellte das Team fest, dass der Wirkungsgrad des Lasers innerhalb
von 15 Minuten soweit nachließ, dass kein Schnitt mehr möglich war. Der beim Schneiden entstehende Staub verschmutzte offenbar
das Glas und absorbierte das Laserlicht so stark, dass der Laserstrahl die Leiterplatte nicht mehr erreichte. Zur Reinigung des
Glases hätte die Maschine angehalten werden müssen und es wären Ausfallzeiten entstanden. Somit stand das Team von Fico vor einer
interessanten Herausforderung.
„Wir mussten die Reinigungsintervalle verlängern, um die vom Kunden geforderte Mindestlaufzeit von 4 Stunden zu erreichen,“
erinnerte sich Venema. „Wir mussten eine Lösung finden, die den Staubansatz verhindert und dazu wenig Zeit benötigt. Schließlich
handelt es sich um eine Produktionsanlage.“
Zur Lösung des Problems entschied man sich bei Fico für eine Kombination aus Pro/ENGINEER für das Solid Modeling und EFD.Pro,
die in Pro/ENGINEER eingebettete Software zur Strömungsdynamik, um Luftstrom und Staubansatz zu analysieren. „Obwohl ich nie
eine Schulung zu EFD.Pro gehabt habe, habe ich mich schnell und einfach darin zurechtgefunden,“ lobt Venema.
Fico konnte die Lösung für die Anforderung des Kunden, die Ausfallzeit auf einmal alle 3 1/2 bis 4 Stunden zu reduzieren, in
rund 30 Tagen finden. „Nachdem wir unser ursprüngliches Ziel erreicht hatten, haben wir uns die Entwicklung noch einmal
vorgenommen, um eine bessere Lösung zu finden,“ fügte Venema hinzu. Die endgültige Lösung, eine unterbrechungsfreie Laufzeit
von 11 Stunden, war nach drei Monaten erreicht. Venema glaubt, dass sich das Reinigungsintervall noch weiter auf 16 Stunden
verlängern lässt. Dies muss jedoch in einer realen Produktionsumgebung noch überprüft werden.
Interessierte Leser können sich
» hier registrieren und eine kostenlose Demonstration von EFD.Pro erhalten.
Weitere Informationen zu Fico laser PCB Schneidsystemen für Leiterplatten finden Sie unter:
» www.besitrimform.com
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