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Der Betriebsleiter 6/2019

Der Betriebsleiter 6/2019

BETRIEBSTECHNIK I TITEL

BETRIEBSTECHNIK I TITEL 01 02 01 Bei der manuellen Nutzentrennung von Leiterplatten für kleinere Produktionsmengen ist ein Ex-Sauger mit zwei Schneidanlagen verbunden 02 Auch wenn die Absaugstelle definiert ist, bieten mobile Sauger den Vorteil der Flexibilität Produkte und Mitarbeiter profitieren Sichere und effektive Staubabsaugung in der Elektronikproduktion In der Wuppertaler Elektronikfertigung der Schmersal-Gruppe kommen verschiedene Konzepte der Leiterplattenbearbeitung zum Einsatz. Große Serien werden automatisiert hergestellt, kleine Losgrößen in Fertigungsinseln mit manuellen Arbeitsanteilen. In beiden Fällen ist die effiziente Absaugung von Leiterplattenstäuben zu gewährleisten. Hier sind spezielle Industriesauger gefragt. Autor: Gerald Scheffels M.A., Fachjournalist, Wuppertal Viele Funktionen auf kleinem Raum: Die Elektronik in modernen Sicherheits- Schaltgeräten ist ebenso komplex wie kompakt. Sie verarbeitet zum Beispiel Signale zum Betriebszustand und Schaltabstand, in vielen Fällen ist eine Schnittstelle zu Sicherheits-Bussystemen integriert. Auch diverse Überwachungsfunktionen (z. B. für Drahtbruch und Kurzschluss) sind „an Bord“. Zu den Marktführern in diesem anspruchsvollen Markt der Elektro- und Automatisierungstechnik gehört die Schmersal Gruppe mit Hauptsitz in Wuppertal. Sie bietet dem Maschinen- und Anlagenbau ein extrem breites Spektrum an Sicherheitsschaltgeräten und -systemen in mehr als 10 000 Baureihen und Varianten. Darunter sind Geräte, die jährlich in fünf- und sechsstelliger Anzahl gefertigt werden, aber auch kundenspezifische Schaltgeräte in Kleinserien. Flexible Elektronikfertigung Entsprechend flexibel muss die Fertigung an den weltweiten Produktionsstandorten sein. Um diese Anforderung zu erfüllen, arbeitet Schmersal traditionell mit hoher Fertigungstiefe. So gibt es z. B. in Wuppertal eine eigene, hoch automatisierte Kunststoff- Spritzgießerei für die Gehäuse, und auch die Elektronikfertigung erfolgt im eigenen Hause nach den Grundsätzen der Lean Production. Viele Arbeitsplätze und Betriebsmittel werden ebenfalls mit eigenen Mitteln entwickelt, projektiert und installiert – zum Beispiel die Absaugung an den Schneidstationen einer Fertigungsinsel für das manuelle Bearbeiten und Löten von SMD-Platinen. Die Gesamtleiterplatten (Nutzen) werden hier manuell geschnitten, weil die Stückzahlen klein sind und ein automatisiertes Trennen daher unwirtschaftlich ist. Anschließend werden die vereinzelten Leiterplatten an mehreren Stationen ausgiebig unter simulierten Realbedingungen geprüft, bevor sie in den Sicherheitsschaltern und -sensoren verbaut werden. Schneiden von Leiterplatten im Sauberraum In einer der Inseln sind zwei Schneidanlagen für Leiterplatten integriert. Je nach Arbeitsvolumen ist eine der Anlagen in Betrieb oder beide. Beim Nutzentrennen muss der Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit 16 Der Betriebsleiter 6/2019

TITEL I BETRIEBSTECHNIK Leiterplattenstaub abgesaugt werden, weil in der Elektronikproduktion hohe Ansprüche an die Sauberkeit herrschen und der Staub weder in die Produktions- und Prüfanlagen noch auf die Leiterplatten gelangen darf. Deshalb ist der gesamte Fertigungsbereich ein Sauberraum gemäß VDA 19. Die Betriebstechniker von Schmersal konstruierten eine Absaugung, bei der die mobile Sauganlage mit beiden Schneidanlagen verbunden ist und den Staub direkt an der Entstehungsstelle aufnimmt. Dabei entschieden sie sich für einen „Leisesauger“ vom Typ DS 1222 aus dem Ruwac-Programm. Er steht wenige Meter von der Fertigungsinsel entfernt und ist über einen Saugleitungsverteiler und eine Saugluftregulierung – die ebenfalls in Eigenregie projektiert und installiert wurde – mit den beiden Absaugorganen an den Schneidwerkzeugen verbunden. Diese Lösung entspricht der Vorschrift „Absaugung von Leiterplattenstäuben“. Der Sauger ist mit einer Fernauslösung ausgestattet, d. h. er schaltet sich selbsttätig zu, wenn die Schneidanlage eingeschaltet wird. Die schwarze Gehäusefarbe verrät, dass es sich um einen Sauger in Staub-Ex- Ausführung handelt, weil Leiterplattenstäube unter bestimmten Bedingungen explosionsfähig sind. Zu den Vorteilen des „semimobilen“ Saugers gehören aus Sicht von Schmersal der leise Betrieb, die Integrationsfähigkeit in die Gesamtanlage und der flexible Standort. Automatisiertes Fräsen von Leiterplatten In der Fertigungsinsel mit dem „Leisesauger“ werden kleinere Stückzahlen von Leiterplatten mit hoher Flexibilität gefertigt – deshalb die manuellen Schneidanlagen. Bei großen Stückzahlen kommen automatisierte Fräsanlagen zum Einsatz. Hier werden die Nutzen in Werkstückträger eingelegt und mit einer hohen Genauigkeit von unter 1/10 mm in einzelne Leiterplatten getrennt. Die Fräse erzeugt dabei feinste Stäube, die ebenfalls abgesaugt werden müssen. An dieser Anlage befinden sich zwei Ruwac-Sauger vom Typ DAV 1150 H. Bei dieser Gerätebaureihe lagert sich das Sauggut zunächst in einer Vorfilterzelle ab und passiert dann einen Reststaubfilter. Die bei Schmersal im Einsatz befindlichen Anlagen sind mit einem H 13-Filter und einem Vorfilter der Staubklasse M ausgestattet, so dass rechnerisch die Staubklasse H 14 erreicht wird. 03 Bei größeren Stückzahlen erfolgt die Nutzentrennung automatisiert. Die (ebenfalls automatische) Absaugung übernimmt ein Ruwac-Staub-Ex-Sauger der Baureihe DAV 04 Auch wenn die Sicherheitssensoren sehr kompakt sind, leistungsfähige Elektronik ist immer „an Bord“. Schmersal fertigt die SMD-Leiterplatten in der eigenen Elektronikfertigung Auch bei diesen Geräten handelt es sich um Staub-Ex-Sauger. Jeweils einer der beiden ist im Einsatz, der andere im Standby. Ilja Meng, Prozesstechniker Elektronikfertigung/Technische Fertigung bei Schmersal: Die Sauger gewährleisten nicht nur die erforderliche Sauberkeit, sondern sie leisten auch einen Beitrag zum Gesundheitsschutz „Zwei Sauger brauchen wir wegen der Redundanz und weil wir den Filtersack aus naheliegenden Gründen nicht in der Fertigung, d. h. im Sauberraum, wechseln.“ Für diesen Zweck wird der DAV-SB aus der Fertigung in einen belüfteten „Schwarzraum“ gefahren, nachdem die integrierte Unterdrucküberwachung signalisiert hat, dass der Filtersack gefüllt ist. Zudem ermöglicht das Sichtfenster im Deckel des Saugers eine optische Füllstandkontrolle. Verschiedene Konzepte – ein Ziel Somit haben die Prozesstechniker in der Elektronikfertigung zwei verschiedene Konzepte der Absaugung realisiert und dafür zwei Saugertypen eingesetzt. Bei der manuellen Nutzentrennung ist ein Sauger mit zwei Absaugstellen verbunden, beim automatisierten Fräsen von Leiterplatten für Großserienprodukte kommen zwei Sauger an einer Anlage zum Einsatz. Sauberkeit und Gesundheitsschutz Die Ruwac-Sauger an den verschiedenen Nutzentrenn-Anlagen gewährleisten nicht nur die erforderliche Sauberkeit. Sie leisten auch einen Beitrag zum Gesundheitsschutz der Mitarbeiter, weil sie Leiterplatten- und Metallstäube absaugen, für die definierte Arbeitsgrenzwerte (AGW) gelten. Dieser Aspekt ist für Schmersal sehr wichtig. Schließlich stellt das Unternehmen Produkte und Systeme her, die ebenfalls der Sicherheit und dem Schutz der Mitarbeiter in der industriellen Produktion dienen. Bilder: 1-3 Ruwac, 4 Schmersal www.ruwac.de 03 04 Der Betriebsleiter 6/2019 17

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