Rápido. Lasersystem zum selektiven Präzisionslöten

Transkript

1 Lasersystem zum selektiven Präzisionslöten

2 Selektives Präzisionslöten mit Rápido Der Anschluss einer Kamera am Laserlötkopf unterstützt die Bildverarbeitung und dient der Dokumentation der Lötergebnisse. Das industrielle Lasersystem Rápido ideal für anspruchsvolle selektive Lötprozesse. Die Laserstrahlung wird auf den Bearbeitungspunkt bis zu einer minimalen Fleckgröße von 0,1 mm fokussiert. Die Strahlformung erfolgt durch eine Auswahl verschiedener Fokussieroptiken, um die Strahlgeometrie an die jeweilige Lötaufgabe anzupassen. Standardschnittstellen an der Steuerelektronik ermöglichen die einfache Einbindung in bereits bestehende Produktionsumgebungen. Die wichtigen Parameter und Meldungen werden sowohl auf der Benutzeroberfläche als auch am Gerät in Klartext angezeigt. Zum Betrieb gemäß Laserschutzklasse 1 kann die Elektronik in den Laserschutzkreis eingebunden werden. Die Notausfunktion entspricht den elektrischen Sicherheitsvorschriften. Die Vorteile des Laserlötens Die Punktgröße der Wärmeeinwirkzone reicht bis zu 0,1 mm hinab. Damit lassen sich auch eng zusammen liegende Strukturen ohne Brückenbildung sicher löten beispielsweise Miniaturstecker. Zuverlässige Diodenlasermodule mit langer Lebensdauer Diodenlasermodule mit langer Lebensdauer erzeugen je nach Ausbaustufe 30 bis 400 Watt optische Ausgangsleistung. Die Wellenlänge beträgt 980 nm. Der hohe Wirkungsgrad von 40 % sorgt für eine geringe Leistungsaufnahme bei einem praktisch wartungsfreien Betrieb. Die Lichtleiter, die zur Übertragung der Laserstrahlung dienen, sind mit einer Armierung versehen. Mit diesem Schutz lässt sich die Strahlführung von Rápido besonders gut in Anlagen integrieren, in denen der Laserlötkopf zum Bearbeitungsort gefahren wird. Leistungsfähige Regel-Elektronik Der Laserstrahl wird exakt auf die Größe der Lötstelle fokussiert Lokaler Wärmeeintrag Garantierte gleichbleibend hohe Qualität Punktgröße bis minimal 0,1 mm Ohne Brückenbildung sicher löten Gleichzeitiges Löten mehrerer Punkte Temperaturbereich von wenigen C bis über 1200 C Alle Lötmaterialien 16 digitale, über Optokoppler isolierte Ein- und Ausgänge (wahlweise 5 oder 24 Volt), sowie ein Analogeingang mit 0-10 Volt dienen zur direkten Anbindung der Lasersteuerung in unterschiedliche Produktionssysteme. Zusätzlich ermöglichen eine serielle Schnittstelle und eine einfach zu bedienende Benutzeroberfläche die Einstellung der gewünschten Betriebsarten und Leistungswerte. Alle relevanten Betriebsdaten werden überwacht (wie beispielsweise Kühlmittelfluss und Diodenlasertemperatur oder Bruch des Lichtleiters).

3 Programmierbare Leistungsprofile Drei Profile mit maximal 20 diskreten Leistungswerten und einer Dauer von bis zu 600 Sekunden sind programmierbar. Diese lassen sich beliebig aufrufen. So können Vorwärmzeiten, die eigentliche Lötzeit sowie Abkühlzeiten für die jeweilige Aufgabe optimiert werden. Dies führt zu einer hohen Qualität und gleichbleibenden Ergebnissen. Regelung der Arbeitstemperatur Besonders diffizile Aufgaben erfordern die Regelung der Temperatur am Lötpunkt. In diesem Fall dient die analoge Schnittstelle dazu, die Laserleistung abhängig vom Ausgang des Temperaturmessgerätes beispielsweise eines Pyrometers innerhalb weniger Millisekunden nachzuführen. Optiken zur Strahlformung Mit einstrahligen Fokussieroptiken lässt sich die Laserstrahlung auf minimale Fleckgrößen mit 0,1 mm Durchmesser bündeln. Die Leistung verteilt sich gleichmäßig über die Fokusfläche. Das stellt einen homogenen Eintrag der Energie in die Lötstelle sicher. Der Anschluss einer Überwachungskamera am Laserlötkopf unterstützt die Bildverarbeitung und dient zur Dokumentation der Lötergebnisse. Der Einsatz von Multibeam-Optiken reduziert die Prozesszeit, denn mehrere Punkte können gleichzeitig bearbeitet werden. XY-Scanner mit Planfeldoptik werden eingesetzt, wenn der Laserstrahl innerhalb weniger Millisekunden von Lötpunkt zu Lötpunkt bewegt werden soll. Die Ansteuerung der Lötpositionen in einem Feld von etwa 100 mm x 100 mm erfolgt über einen Rechner. Multibeam-Optiken (MBO) sind die erste Wahl für hohe Produktionsvolumen bei gleichbleibendem Muster der Lötpunkte. Diese Spezialoptik teilt den Strahl in einer festen Geometrie auf, so dass mehrere Lötpunkte gleichzeitig bearbeitet werden. Hohe Produktivität Angenommen 10 Punkte sollen gelötet werden und das Löten eines Punktes dauert 1,5 Sekunden, so benötigt man bei sequentiellem Löten mindestens 15 Sekunden. Mit der entsprechenden MBO bei parallelem Löten aller Punkte beträgt die Lötzeit lediglich 1,5 Sekunden für alle 10 Punkte. Das Leistungsprofil lässt sich in der Elektronik speichern und über ein Triggersignal im Prozess auslösen. So können Vorwärmzeiten, die eigentliche Lötzeit sowie Auskühlzeiten immer wiederholbar ausgeführt werden.

4 Selektives Präzisionslöten mit Rápido Der Anschluss einer Kamera am Laserlötkopf unterstützt die Bildverarbeitung und dient der Dokumentation der Lötergebnisse. Das industrielle Lasersystem Rápido ideal für anspruchsvolle selektive Lötprozesse. Die Laserstrahlung wird auf den Bearbeitungspunkt bis zu einer minimalen Fleckgröße von 0,1 mm fokussiert. Die Strahlformung erfolgt durch eine Auswahl verschiedener Fokussieroptiken, um die Strahlgeometrie an die jeweilige Lötaufgabe anzupassen. Standardschnittstellen an der Steuerelektronik ermöglichen die einfache Einbindung in bereits bestehende Produktionsumgebungen. Die wichtigen Parameter und Meldungen werden sowohl auf der Benutzeroberfläche als auch am Gerät in Klartext angezeigt. Zum Betrieb gemäß Laserschutzklasse 1 kann die Elektronik in den Laserschutzkreis eingebunden werden. Die Notausfunktion entspricht den elektrischen Sicherheitsvorschriften. Die Vorteile des Laserlötens Die Punktgröße der Wärmeeinwirkzone reicht bis zu 0,1 mm hinab. Damit lassen sich auch eng zusammen liegende Strukturen ohne Brückenbildung sicher löten beispielsweise Miniaturstecker. Zuverlässige Diodenlasermodule mit langer Lebensdauer Diodenlasermodule mit langer Lebensdauer erzeugen je nach Ausbaustufe 30 bis 400 Watt optische Ausgangsleistung. Die Wellenlänge beträgt 980 nm. Der hohe Wirkungsgrad von 40 % sorgt für eine geringe Leistungsaufnahme bei einem praktisch wartungsfreien Betrieb. Die Lichtleiter, die zur Übertragung der Laserstrahlung dienen, sind mit einer Armierung versehen. Mit diesem Schutz lässt sich die Strahlführung von Rápido besonders gut in Anlagen integrieren, in denen der Laserlötkopf zum Bearbeitungsort gefahren wird. Leistungsfähige Regel-Elektronik Der Laserstrahl wird exakt auf die Größe der Lötstelle fokussiert Lokaler Wärmeeintrag Garantierte gleichbleibend hohe Qualität Punktgröße bis minimal 0,1 mm Ohne Brückenbildung sicher löten Gleichzeitiges Löten mehrerer Punkte Temperaturbereich von wenigen C bis über 1200 C Alle Lötmaterialien 16 digitale, über Optokoppler isolierte Ein- und Ausgänge (wahlweise 5 oder 24 Volt), sowie ein Analogeingang mit 0-10 Volt dienen zur direkten Anbindung der Lasersteuerung in unterschiedliche Produktionssysteme. Zusätzlich ermöglichen eine serielle Schnittstelle und eine einfach zu bedienende Benutzeroberfläche die Einstellung der gewünschten Betriebsarten und Leistungswerte. Alle relevanten Betriebsdaten werden überwacht (wie beispielsweise Kühlmittelfluss und Diodenlasertemperatur oder Bruch des Lichtleiters).

5 Programmierbare Leistungsprofile Drei Profile mit maximal 20 diskreten Leistungswerten und einer Dauer von bis zu 600 Sekunden sind programmierbar. Diese lassen sich beliebig aufrufen. So können Vorwärmzeiten, die eigentliche Lötzeit sowie Abkühlzeiten für die jeweilige Aufgabe optimiert werden. Dies führt zu einer hohen Qualität und gleichbleibenden Ergebnissen. Regelung der Arbeitstemperatur Besonders diffizile Aufgaben erfordern die Regelung der Temperatur am Lötpunkt. In diesem Fall dient die analoge Schnittstelle dazu, die Laserleistung abhängig vom Ausgang des Temperaturmessgerätes beispielsweise eines Pyrometers innerhalb weniger Millisekunden nachzuführen. Optiken zur Strahlformung Mit einstrahligen Fokussieroptiken lässt sich die Laserstrahlung auf minimale Fleckgrößen mit 0,1 mm Durchmesser bündeln. Die Leistung verteilt sich gleichmäßig über die Fokusfläche. Das stellt einen homogenen Eintrag der Energie in die Lötstelle sicher. Der Anschluss einer Überwachungskamera am Laserlötkopf unterstützt die Bildverarbeitung und dient zur Dokumentation der Lötergebnisse. Der Einsatz von Multibeam-Optiken reduziert die Prozesszeit, denn mehrere Punkte können gleichzeitig bearbeitet werden. XY-Scanner mit Planfeldoptik werden eingesetzt, wenn der Laserstrahl innerhalb weniger Millisekunden von Lötpunkt zu Lötpunkt bewegt werden soll. Die Ansteuerung der Lötpositionen in einem Feld von etwa 100 mm x 100 mm erfolgt über einen Rechner. Multibeam-Optiken (MBO) sind die erste Wahl für hohe Produktionsvolumen bei gleichbleibendem Muster der Lötpunkte. Diese Spezialoptik teilt den Strahl in einer festen Geometrie auf, so dass mehrere Lötpunkte gleichzeitig bearbeitet werden. Hohe Produktivität Angenommen 10 Punkte sollen gelötet werden und das Löten eines Punktes dauert 1,5 Sekunden, so benötigt man bei sequentiellem Löten mindestens 15 Sekunden. Mit der entsprechenden MBO bei parallelem Löten aller Punkte beträgt die Lötzeit lediglich 1,5 Sekunden für alle 10 Punkte.

6 Technische Daten Ausgangsleistung: 30 W, 50 W, 100 W, 150W, 250 W, 400 W 0-10 V Mess-Signal Armierter Lichtleiter Wellenlänge: Pilotlaser: 980 nm 650 nm, 1 mw (optional, nicht für alle Module verfügbar) Pyrometer Fokussier- Optik mit CCD-Kamera Pulslänge: Triggersignal: Leistungsprofil: Versorgung: 2 ms bis Dauerstrichemission, volle Leistung TTL und/oder 24 V 20 Leistungspunkte über 600 s 120/230 V, 50/60 Hz Lötpunkt Die Regelung einer konstanten Temperatur am Lötpunkt erfolgt über ein Temperaturmessgerät. Die Laserleistung wird innerhalb weniger Millisekunden über ein analoges Signal der Steuerelektronik nachgeführt. Kühlung: Abmessungen: Gewicht: Wasserkühlung (Stadtwasser oder Umlaufkühler) 19-Zoll-Einschub, 4 Höheneinheiten, 600 mm Tiefe 23 kg nanosystec GmbH Marie-Curie-Straße Gross-Umstadt, Germany Phone: +49 (6078) sales@nanosystec.com 05/2014 by nanosytec GmbH