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3-2015

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  • Medizinelektronik
  • Medizintechnik
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Produktion Bild 4: Die

Produktion Bild 4: Die erste Grobauswahl des Lasers kann anhand des Werkstoffes und der Bearbeitung erfolgen. kein Material abgetragen wird, ist für die Bearbeitung viel Energie, also eine höhere Fluenz, erforderlich. Zudem ist Keramik ein guter Wärmespeicher, was bedeutet, dass bei längeren Pulsen das Material stärker erwärmt und die Wärme darin gespeichert wird. Daraus ergibt sich beim nächsten Puls ein größerer Anteil an Energie im Material, Wärme vom ersten Puls summiert sich mit der Energie vom zweiten Puls. Den richtigen Laser anhand von Material und Bearbeitung bestimmen Die Untersuchungen mit verschiedenen Werkstoffen haben gezeigt, dass mit der Laserbearbeitung durchaus eine große Effizienz und zugleich eine gute Qualität erreicht werden kann – wenn die zum Material passende optimale Pulsdauer gewählt wird. Somit lässt sich anhand des zu bearbeitenden Materials und der erforderlichen Bearbeitung – Bohren, Schneiden oder Abtragen – bereits eine Grobauswahl des am besten geeigneten Lasers treffen (Bild 4). Zudem ergaben die Untersuchungen, dass eine Pulsdauer kleiner als 900 fs bei keinem untersuchten Material notwendig ist, da hier die Abtragsrate konstant bleibt. Das bedeutet, Bild 5: Um eine an das jeweilige Material angepasste Konfiguration zu ermöglichen, sind die Lasermikrobearbeitungsanlagen hinsichtlich der verwendeten Strahlquelle nicht eingeschränkt. der Abtrag ist auch in dieser Hinsicht wirtschaftlich, denn je größer die Pulsdauer desto kostengünstiger der Laser. Darüber hinaus sind längere Pulsdauern weniger anfällig bezüglich der Stabilität. Neben den Parametern Pulsdauer, Pulsenergie und Repetitionsrate gibt es allerdings noch weitere Kriterien für die Auswahl einer passenden Strahlquelle. Dazu zählen unter anderem die Leistungsstabilität, die Pulsstabilität, die Robustheit gegenüber Umgebungsschwankungen, der In-Field-Service, die Mean-Time- Before-Failure (MTBF), die Mean- Time-To-Repair (MTTR) und andere sogenannte Soft-Specs. Um trotz dieser Vielfalt an Anforderungen das für die jeweilige Anwendung geeignetste Lasersystem zu finden, greift GFH auf eine große Wissensbasis und die Erfahrung von mehreren Kilowatt installierter Kurzpulslaserleistung zurück. Da die Anlagentechnik des Unternehmens hinsichtlich der verwendeten Strahlquelle nicht eingeschränkt ist, kann so für den Kunden eine gleichbleibende Systemlösung mit unterschiedlichen Lasersystemen und Konfigurationen je nach Bedarf hergestellt werden. GFH GmbH info@gfh-gmbh.de www.gfh-gmbh.com 20 meditronic-journal 3/2015

Produktion Thermokompressionsbonding mit stabiler Qualität durch hochpräzise Positionierkontrolle und Temperaturprofile Nippon Avionic Co., Ltd. (AVIO), im D-A-CH-Raum und diversen Anrainerstaaten exklusiv vertreten durch Hilpert electronics, präsentierte auf der SMT Hybrid Packaging das TCW-2000, ein in Asien bereits äußerst erfolgreiches Pulse Heat-Gerät. Die Heizeinheit steuert die Temperatur der Heizspitze varianzenfrei durch Rückkopplung und Aufheizzeit. Der Kühlprozess verhindert eine unregelmäßige Verteilung des Lötzinns nach der Wärmeeinwirkung. Durch die Kombination des Pulse Heat-Generators mit dem durch einen hochpräzisen Motor angetriebenen Kopf (Auflösung 1 µm), wird die Positioniergenauigkeit in der Z-Achse signifikant verbessert. Gleichzeitig gewährleistet der kontinuierliche Druck während des Erwärmens und Abkühlens eine höchst zuverlässige Verbindung ohne Abheben oder Fehlausrichtung. Diese Funktionen ermöglichen zuverlässigeres Thermokompressionsbonden. Die Implementierung eines Drehtisches ermöglicht einfaches und sicheres Thermokompressionsbonding mit akkuraten und haltbaren Verbindungen nach den Grundsätzen des „Cellular Manufacturing“, in einem geschlossenen Produktionsbereich. Das System trägt somit zu einer Verbesserung der Produktivität des halbautomatisierten Widerstandlötens für zahlreiche Anwendungen bei, z. B. in der Elektronik, Automotive, Medizintechnik und Energietechnik. Das TCW-2000 ist kompakt, einfach aufzubauen und platzsparend. Typische Applikationen sind unter anderem Smartphones, Tablet-PCs, Elektronik-Komponenten, Automobilelektronik, Akkumulatoren, Teile medizinischer Geräte, usw. Höchste Präzision, höchste Qualität Thermokompressionsbonden mit äußerst geringen Variationen wird durch die Kombination von zuverlässiger Temperaturkontrolle und einer präzisen Kopf-Manipulation mit 1 µm Genauigkeit erzielt. Somit ist das Gerät prädestiniert für Fine-Pitch, oder Fine-Wire- Applikationen Verschiedene Lötmodi Bis zu sieben Voreinstellungen können gespeichert werden, was einen schnellen Wechsel zwischen unterschiedlichen Anwendungen ermöglicht. Es sind unterschiedliche Wechselköpfe und -werkzeuge erhältlich Platzsparend bei höchster Produktivität Das TCW-2000 ist ein einfach aufzubauendes Desktop-Gerät, welches höchste Produktivität auf kleinstem Raum ermöglicht (Cellular Production) Höchste Sicherheit Ein Sicherheits-Türmechanismus verhindert den versehentlichen Kontakt der Hände mit Thermoelementen während des Betriebs. Hilpert electronics AG www.hilpert.ch Saubere LSR-Verarbeitung Das Potenzial von Flüssigsilikon (LSR) für die Medizintechnik zeigt das Anwendungsbeispiel „Faltenbalg“. Als wirtschaftliche Fertigungslösung ist die Spritzgießmaschine, ein elektrischer Allrounder 470 A, über ein gekapseltes Förderband an den Reinraum angebunden. Die Faltenbalge kommen in medizintechnischen Prüfgeräten zum Einsatz. LSR zeichnet sich z. B. durch hohe Wärmebeständigkeit und Flexibilität sowie ein sehr gutes Rückstellverhalten aus. Für die Medizintechnik wichtig ist die gute Beständigkeit hinsichtlich üblicher Sterilisationsverfahren, auch im Bereich der Mehrfachsterilisation. Das einfache Einfärben sowie die Kombinierbarkeit mit verschiedenen Metallen und Kunststoffen machen den Einsatz von Flüssigsilikonen für eine Vielzahl von Anwendungen interessant. Aufgrund seiner physiologischen Unbedenklichkeit ist LSR für die Anwendung in der Medizintechnik prädestiniert. Der elektrische Allrounder 470 A mit 1.000 kN Schließkraft und Spritzeinheit 170 ist speziell für die LSR-Verarbeitung ausgestattet. Mit einem 4-fach-Werkzeug der Firma Rico fertigt er drei Gramm schwere Faltenbalge. Je vier Teile werden in einer Zykluszeit von 40 Sekunden frei fallend hergestellt. Das Werkzeug verfügt über offene Kaltkanaltechnik in Direktanspritzung. Dadurch entstehen grat- und damit nachbearbeitungsfreie Teile. Entformt wird der Spritzgießartikel automatisiert durch eine pneumatisch betätigte innovative Abstreifvorrichtung von Rico. Das Material Silpuran 6000/50 kommt von der Firma Wacker, die Dosieranlage von der Firma Reinhardt. Speziell für die Fertigung in sauberer Umgebung verfügt der Allrounder 470 A über ein Reinraummodul, eine Selektiereinheit in Edelstahl und ein verlängertes Maschinenförderband mit Tunneleinhausung. Arburg GmbH & Co KG www.arburg.com meditronic-journal 3/2015 21

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