365 Tage Laser-Nutzentrennen mit dem CuttingMaster
Dr. Julia Traut
Der EMS-Dienstleister ESCATEC zieht ein positives Resümee
„Kleine, dünne Leiterplatten, die viele Stege pro Fläche haben – da ist der Laser unendlich effizient.“ Das ist eine Erkenntnis, die Dr. Martin Mündlein, Engineering Manager bei ESCATEC Switzerland, nach einem Jahr Laser-Nutzentrennen mit dem CuttingMaster aus dem Hause LPKF gewonnen hat. In diesem Bericht schildert er seine Erfahrungen.
"Bei kleinen, dünnen Leiterplatten mit vielen Stegen ist der Laser-Nutzentrenner unendlich effizient"
Flexible Leiterplatten mit einer Fräse zu trennen, das geht schlichtweg nicht. Deswegen wurde dies bei ESCATEC lange von Hand gemacht. Um diesen Prozess zu automatisieren, entschied sich die ESCATEC Switzerland AG aus Heerbrugg 2020 nach einem Benchmark in ein Laser-Nutzentrennsystem der Firma LPKF zu investieren.
„In Tat und Wahrheit sind die Dinge, die wir schneiden, aber nicht zwangsläufig flexible, sondern auch viele starre Leiterplatten oder starr-flexible Leiterplatten. Bei den Starren funktioniert der Laser überraschend gut, wenn gewisse Voraussetzungen erfüllt sind“, sagt Dr. Martin Mündlein. Er empfiehlt den Laser vor allem für Vielfachnutzen: „Wenn die Einzelschaltung klein, die Leiterplatte dünn, die Bauteile empfindlich sind und nah am Rand liegen – dann bringt der Laser viele Vorteile: Das Trennen ist stressfrei und man kann sehr knapp neben den Bauteilen schneiden. Wir haben beispielsweise ein Produkt von Fräsen aufs Lasertrennen umgestellt, weil wir immer wieder Probleme mit einem Quarz-Bauteil hatten, dessen Resonanzfrequenz sich durch die Vibrationen des Fräsens verändert hat. Das war mit dem Laser kein Problem mehr.“ Auch die Taktzeiten seien in solchen Fällen phänomenal: „Wir haben da einen Extremfall: Eine Leiterplatte von nur 5 x 5 Millimeter. Da schafft es der Laser in unter einer halben Sekunde einen Steg zu trennen. Das ist mit einer Fräse nicht erreichbar.“
Weil High Mix Low Volume das tägliche Brot von ESCATEC Switzerland ist, habe man auf eine Automatisierungslösung des Lasers verzichtet und betreibt ihn als Insel: „Wir haben durchschnittliche Fertigungslose von einigen 100 Stück, das kann ein Operator gut bewerkstelligen.“ Ein weiterer Vorteil liegt im Vorrichtungsbau, der ist für einen Lasernutzentrenner weit weniger anspruchsvoll als bei einer Fräse. Bei ESCATEC werden dafür ESD-Polystyrol-Aufnahmeplatten zum Schneiden von Adapterplatten verwendet: Das ist schnell, effizient und kostengünstig.
Der Benchmark für die Auswahl des Systems wurde durch die SmartRep GmbH, Distributor von LPKF in der D-A-CH-Region, organisiert: Der CuttingMaster konnte sich hinsichtlich Zykluszeit, Schnittqualität und Kosten durchsetzen. „Ein Laser-Nutzentrenner ist für einen EMS-Dienstleister wie ESCATEC ein flexibles Instrument, um das Produktportfolio zu erweitern. Nach 365 Tagen Belastungsprobe ist der CuttingMaster nun eine tolle Erweiterung des Maschinenparks“, sagt Andreas Keller, und Martin Mündlein pflichtet ihm bei: „Gerade als EMSler muss man sich breit aufstellen: Es gibt einen großen Anwendungsbereich, da ist der Laser unschlagbar. Ganz verzichten auf die Fräse können wir aber nicht.“ Diese komme weiterhin bei Leiterplatten ab 1mm Dicke zum Einsatz. Im Flex-Bereich und bei den beschriebenen Vielfachnutzen aber sei der Laser unschlagbar.
ESCATECs Erfahrungen mit dem CuttingMaster im Video:
