LEITERPLATTEN​BEARBEITUNG

Entladung über Stahlkugellager:

Es ist kein aktiver ESD-Schutz in der Spindel verbaut. Die Entladung erfolgt über die Wälzlagerung.

Problem: Der Schmierfilm zwischen Kugel und Laufbahn erzeugt eine „isolierende“ Schicht unter Rotation und die elektrostatische Aufladung muss einen gewissen Pegel erreichen, um diese Schicht zu durchbrechen. Hierbei kommt es zu Mikroverschweißungen zwischen Kugel und Laufbahn, wodurch die Lebensdauer der Kugellager massiv reduziert wird.

Information:

Moderne Motor-Spindeln: Moderne Motor-Spindeln sind mit Hochleistungs-Hybridkugellagern (Keramikkugeln und Stahlringe) ausgestattet. Diese Hybridkugellager bietet viele mechanische Vorteile gegenüber Standard-Stahlkugellagern und sind darüber hinaus elektrisch nichtleitend, wodurch Sie die Laufbahn vor elektrischer Entladung schützen.

ESD Schutz über Kohlebürsten:

Federangestellte Kohlebürsten erzeugen eine sichere, elektrisch leitende, Verbindung zwischen rotierender Welle und Gehäuse. Die Kohlebürsten für High-Speed Frässpindeln sind aus Spezialmischungen hergestellt um eine lange Lebensdauer und geringen Verschleiß zu gewährleisten.

Problem: Die federangestellten Kohlenbürsten sind Verschleißbehaftet. Toleranzen in der Kohlenstoffmischung und der Oberflächenrauheit der rotierenden Welle sorgen für unterschiedliche Abnutzungsraten. Regelmäßige Kontrolle und ggf. Wechsel der Kohlebürsten ist notwendig.

ESD Schutz über SycoTec ESD2.0:

Mit der RS-Baureihe realisiert SycoTec die ersten PCB-Spindeln mit verschleißfreiem ESD Schutz. Die Wellenkontaktierung erfolgt über speziell entwickelte Erdungsringe und garantiert sichere Entladung über den gesamten Drehzahlbereich.

• Kein Verschleiß
• Kein Wechsel der Kohlenbürsten notwendig
• Keine Kontrolle notwendig
• 100% sichere ESD Funktion.

1 Materials that are conductive. They have a low resistance of less than 105 Ω and ensure that the charge is quickly discharged. If such materials (e.g. metals and carbon) are earthed via a connection, the entire charge flows off.

2 Materials that are dissipative discharge charges over a longer period of time. Their surface resistance is between 105 and 1011.

3 Materials with a surface resistance of more than 1011 have an insulating effect. They cannot dissipate existing charges and are electrostatically chargeable. This is a particular problem in the electronics industry, as they form charge islands that pose a danger to unprotected modules and must be avoided. Insulators are for example air, glass and plastics.

Grenzwerte nach Normen und Richtlinien
Guideline BGR132

Standard DIN EN 61340-5-1 Protection of electronic devices from electrostatic phenomena – general requirements
In Standard DIN EN 61340-5-1 recommendations for electrostatic protected areas (EPA) are given.

Normen oder Richtlinien für den Routing-Prozess

Nach Informationen von SycoTec gibt es keine Norm oder Richtlinie, die den notwendigen Übergangswiderstand für den Prozess des Fräsens von Leiterplatten abdeckt.
Grenzwerte für den Übergangswiderstand zwischen Fräswerkzeug und Schutzleiter müssen vom Endanwender festgelegt werden.

Generell gilt aber, dass Oberflächenwiderstandswerte kleiner 109 Ω (kleiner als 1 Gigaohm) eine gesicherte Entladung ermöglichen

Eine Aluminium-Leiterplatte, auch bekannt als IMS-Leiterplatte (Insulated Metal Substrate) oder Alu-Leiterplatte, ist eine spezielle Art von Leiterplatte, die einen Aluminiumkern als Trägermaterial anstelle von Glasfaser (FR4) verwendet.

Die Schnittleistungen und damit das benötigte Drehmoment ist bei Aluminium-Leiterplatten höher als bei FR4.

RS33 DC und RS45 DC sind hier sehr gut geeignet.

Sperrluft für Abdichtung ist nicht notwendig in Leiterplattenbearbeitung.

Druck für Werkzeugwechsel: 4,5 bar direkt an Spindel garantiert sicheres und zuverlässiges Lösen des Werkzeugs.

Die RS33-xC Baureihe ist optional auch mit elektrischem Werkzeugwechsel verfügbar. Mit dieser Option kann ein druckluftfreies Spindelsystem aufgebaut werden, um komplett unabhängig von externen Medien zu operieren.

Der elektrische Werkzeugwechsler von SycoTec ist bereits seit 2022 in Serie umgesetzt und arbeitet äußerst zuverlässig. Als Versorgung werden nur 24V DC / 2 A benötigt. Die Aktivierung / Deaktivierung erfolgt über ein 24V Digitalsignal.

Die neue RS-Spindelreihe verfügt über ein hochgenaues Wellen-/Lagersystem. In Kombination mit den modernen Direktschaftspannsystemen C3 und C5 ergibt sich folgendes:

Die Rundlaufgenauigkeit im Spannkegel ist < 1µm.

Die Rundlaufgenauigkeit am Werkzeug, 20 mm nach Spannzange, ist typischerweise < 5 µm.

Für die RS-Baureihe wird keine Sperrluft benötigt. Die Abdichtung in Trockenbearbeitung erfolgt über ein entsprechend dimensionierten Labyrinthes.

Bei Spindeln mit AC-Motoren (RS33 AC) ist Sperrluft teilweise als Kühlungsunterstützung notwendig.

AC-Spindelmotor: Kühlung über Sperrluft ist üblicherweise ausreichend. In manchen Fällen kann es notwendig sein zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen.

• Wärmeanbindung an Einspannblock verbessern.
• Aktive Wasser- oder Luftkühlung des Einspannblocks.
• Anpassung Parametersatz für geringere Magnetisierung (= reduzierte elektrische Verluste).

DC-Spindelmotor: Keine aktive Kühlung notwendig in PCB-Applikationen.

Empfehlung: SycoTec Umrichter 4330 und 4625

Sieb&Meyer und BMR: Bedenkenlose Empfehlung. SycoTec stellt passende Motorparameter bei.

Sonstige Drittanbieter: SycoTec unterstütz gerne die Verwendung sonstiger Drittanbietergeräte. Die Parametrierung und Inbetriebnahme muss dann aber kundenseitig erfolgen.

Achtung: Bei Drittanbietergeräten muss, bei DC-Spindelmotoren, oftmals eine zusätzliche Motordrossel verwendet werden.

Abhängig von verwendetem Umrichter.

Üblicherweise reichen folgende Weitspannungsnetzteile aus:

• Logik: 24 V DC / 2A / 50W
• Leistung: 48 V DC / 10 A / 500W

Eigenkonstruktionen sind üblich, um die Spindel optimal in die Maschine einzubinden.

Wir empfehlen dringend das Design nach Fertigstellung mit dem jeweiligen SycoTec Ansprechpartner durchzusprechen. Mit Hilfe der 3D Daten können wir die Einspannsituation bewerten und das zulässige/notwendige Anzugsmoment berechnen.

Achtung: Falsch dimensionierte Einspannblöcke oder zu starke Klemmung können die Lebensdauer einer Motorspindel massiv reduzieren.

RS33 AC-ESD

RS33 DC-ESD

RS45 DC-ESD

• Geeignet für FR4 und Aluminiumleiterplatten
• Ungekühlter Betrieb dank hocheffizientem DC-Motor
• Wartungsfreier ESD Schutz dank ESD2.0
• Sperrluftfreie Abdichtung für einfaches Set-up
• Lange Lebensdauer durch thermisch unkritischen Aufbau und großzügig dimensionierten Kugellagern
• Pneumatischer Werkzeugwechsel mit 4.5 bar (unkritische Druckluftversorgung)
• Optional: elektrischer Werkzeugwechsel
• Gute Verfügbarkeit

• Höchste Leistung auf kleinstem Bauraum
• Einfache Integration über digital/analog Signale
• Drosselfreier Betrieb von DC-Motoren
• Gute Verfügbarkeit

• Kompakter Aufbau
• Kostengünstig und zuverlässig
• Gute Verfügbarkeit