Lineaire oplossingen van Rollon in gebruik bij de meerlaagse printplaatmachines van Cedatec

De productie van meerlaagse printplaten vereist uiterste nauwkeurigheid en complexe processen. Cedatec is deze uitdaging aangegaan en heeft lineaire oplossingen van Rollon in zijn machines geïntegreerd, die zorgen voor nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en soepele lineaire bewegingen en het bedrijf in staat stellen zijn machines voor elke klant individueel aan te passen.

In de elektronica-industrie, en met name bij de productie van printplaten, vormen fouten een aanzienlijke kostenfactor. Het oplossen van fouten is uiterst complex, omdat het productieproces talrijke delicate en ingewikkelde stappen omvat. Herhaalbaarheid, betrouwbaarheid en nauwkeurigheid zijn daarom essentiële vereisten tijdens het hele productieproces.

Cedatec, opgericht in 2018 door een groep experts met meer dan veertig jaar ervaring, is zich bewust van de uitdagingen waarmee de sector wordt geconfronteerd – een sector die ook ingrijpende veranderingen heeft ondergaan en waarvan het zwaartepunt is verschoven van Europa naar Azië, het huidige technologische centrum.

“Veertig jaar geleden was de elektronicasector in Italië en Europa erg sterk. In de loop van de tijd is de markt echter geleidelijk aan gekrompen en kregen we te maken met concurrentie uit het Verre Oosten, terwijl we tegelijkertijd een aanzienlijke technologische achterstand hadden”, legt Maurizio Malnati, inkoopmanager bij Cedatec, uit.

Ondanks de wereldwijde concurrentie heeft Cedatec zich kunnen vestigen dankzij zijn uitgebreide ervaring en zijn vermogen om de behoeften van klanten met grote nauwkeurigheid te interpreteren en machines individueel aan te passen.

“Onze machines zijn bijna nooit standaard. We beginnen met referentiemodellen, maar elke klant heeft andere eisen en onze kracht ligt juist in ons vermogen om ons elke keer aan te passen aan verschillende formaten”, aldus Maurizio Runchina, R&D-manager bij Cedatec. “De Aziatische markt is momenteel ons belangrijkste referentiepunt, met name Taiwan en Japan. De afgelopen jaren is ook China zich meer gaan richten op gespecialiseerde productie en India ontwikkelt zich tot een strategisch gebied. In Europa is Oost-Europa echter de meest dynamische markt.”

Het productieproces van meerlaagse printplaten

De productie van meerlaagse printplaten vereist nauwkeurigheid en talrijke bewerkingen. Cedatec concentreert zich op het stapelen en polymeriseren van de lagen om ze voor te bereiden voor verdere verwerking.

“We beginnen met voorbewerkte lagen die onze machines stapelen om de opbouw te voltooien. Het gaat om machines voor het uitlijnen en lassen, gevolgd door persen die het circuit gelijkmatig polymeriseren”, legt Runchina uit.

Het proces begint met het verwijderen, uitlijnen en aanbrengen van de binnenste lagen. Een of meer lagen prepreg, een gedeeltelijk gepolymeriseerde hars, worden tussen de binnenste lagen aangebracht. Vervolgens polymeriseert de lasfase het meerlaagse composiet op geselecteerde plaatsen en houdt daarbij de lagen uitgelijnd.

Ten slotte wordt met een lay-upmachine, die in combinatie met de pers werkt, een laatste laag geleidend koper boven en onder het circuit aangebracht. Hier wordt de meerlaagse structuur – compleet met de twee koperfolies aan beide zijden – gepolymeriseerd. “In plaats van afzonderlijke folies te snijden en te positioneren, gebruiken we een eindloze spoel. Door stroom toe te voeren, wordt de spoel een weerstand en genereert deze direct warmte in de stapel”, legt Runchina uit. “Dit door Cedatec gepatenteerde proces stelt ons in staat om de hars ook bij grote diktes te smelten en daarbij een perfect gelijkmatige temperatuur te handhaven”, voegt Malnati toe.

Een ander kenmerk dat Cedatec-machines onderscheidt, is hun compactheid. “De VLP-pers is aanzienlijk compacter dan conventionele systemen: hij voert hetzelfde proces uit als een machine met acht of tien kamers”, legt Runchina uit.

Nauwkeurigheid en betrouwbaarheid: de uitdagingen van de sector

De machines van Cedatec moeten een nauwkeurigheid tot 25 micrometer garanderen en tegelijkertijd cyclustijden bereiken die voldoen aan de productie-eisen van de klanten. “Pinless-systemen voor uitlijning en lassen moeten zowel nauwkeurig als snel zijn. Deze combinatie is niet eenvoudig te realiseren”, legt Runchina uit.

Bovendien is een soepele lineaire beweging binnen de machines essentieel om blokkades te voorkomen die de nauwkeurigheid en herhaalbaarheid zouden beïnvloeden. Om aan deze eis te voldoen, kontakteerde Cedatec Rollon, dat lineaire aandrijfsystemen leverde die nauwkeurigheid, soepele werking en langdurige betrouwbaarheid garanderen.

Oplossingen van Rollon

Om aan de eisen van Cedatec te voldoen, leverde Rollon met name twee oplossingen: de riemaangedreven lineaire aandrijving ELM en de kogellager-lineaire geleiding Compact Rail.

“De machine die de meerlaagse folies voorbereidt, transporteert de folies met behulp van de Rollon® ELM lineaire eenheid. Deze oplossing zorgt voor een soepele beweging, nauwkeurigheid en eenvoudige montage en onderhoud. In het verleden gebruikten we een zelfgebouwd systeem dat een tijdrovende montage, uitlijning en spanning vereiste. De Rollon-actuator is een grote meerwaarde omdat hij het werk vereenvoudigt en de prestaties aanzienlijk verbetert”, legt Runchina uit.

ELM-lineaire aandrijvingen zijn bovendien uitgerust met een polyurethaanriem die het aandrijfsysteem en de geleiderail beschermt tegen stof, vuil en andere verontreinigingen.

Ten slotte worden ook in de leginstallatie de koperen spoelen met Compact Rail bewogen. “In deze toepassing zorgt de rail voor een volledig gelijkmatige beweging zonder vastlopen. Het koper moet foutloos en met de juiste spanning worden gelegd, en dat is precies wat we bereiken met de Rollon Compact Rail”, voegt Malnati toe.

De voordelen van de Rollon-oplossingen

Rollon is een langdurige leverancier van de groep waaruit Cedatec is voortgekomen. “Toen we begonnen met de ontwikkeling en verbetering van onze machines, was Rollon onze eerste keuze voor het lineaire systeem. De samenwerking was altijd positief”, zegt Malnati.

“We hadden een zeer hoge mate van nauwkeurigheid nodig voor onze penloze machines voor uitlijning en lassen. In het verleden hebben we assen van een andere leverancier gebruikt, die weliswaar krachtig waren, maar niet goed pasten bij de architectuur van onze machine. Ze waren hoewel effectief, maar veroorzaakten problemen bij het handhaven van de positionering na herhaaldelijk gebruik. Nadat we de structuur hadden herzien, kozen we voor een actuator van Rollon: betrouwbaar, veelzijdig en eenvoudig in gebruik. Eenmaal geconfigureerd, vereist deze zeer weinig aandacht”, voegt Runchina toe.

De Compact Rail T+U-serie werd gekozen vanwege zijn eenvoudigheid en veelzijdigheid. “Deze lineaire geleidingen zijn ideaal voor dit soort toepassingen: ze zorgen voor een soepele, continue werking, zelfs in veeleisende omgevingen, en compenseren uitlijningsfouten, waardoor dure bewerkingen worden voorkomen”, legt Luca Carnevali, Area Sales Manager bij Rollon, uit.

“Aangezien we geen standaardmachines hebben en de configuratie telkens aan de eisen van de klant moeten aanpassen, hadden we een even flexibele oplossing nodig. Compact Rail voldoet perfect aan deze eis en maakt een eenvoudige aanpassing mogelijk. Onze machines worden ook in vervuilde omgevingen gebruikt: het prepreg geeft stof af dat zich overal kan afzetten, maar Compact Rail blijft soepel werken”, voegt Runchina toe.

Toekomstige projecten

De markt voor elektronische componenten is voortdurend in ontwikkeling. Er komen nieuwe materialen op de markt die hogere polymerisatietemperaturen vereisen, waardoor Cedatec de prestaties van zijn machines verhoogt tot 300 °C. Naast deze eisen is er ook behoefte aan verbeterde energie-efficiëntie en is er een toenemende vraag naar compacte machines.

“Bij Cedatec werken we eraan om gelijke tred te houden met de ontwikkelingen in de branche. Een van onze komende projecten is het herontwerp van de koperen spoel-layup-machine, waarbij nieuwe lineaire eenheden worden geïntegreerd die de montage en het onderhoud zo veel mogelijk vereenvoudigen. Leveranciers zoals Rollon zijn onmisbaar voor de verdere ontwikkeling van deze projecten”, besluit Runchina.