Bár hazánkban is működik néhány, viszonylag kevesen engedhetik meg maguknak megvásárlását. Az ERSA ezért határozta el, hogy a gép kiváló alaptulajdonságait átmenti egy középkategóriás gépbe, amely sokkal szélesebb körben megfizethető, ugyanakkor tulajdonságai még mindig a prémiumkategóriába emelik.
Az összes ERSA gép magában hordozza az ERSA géptervezési alapfilozófiáját:
- a folyamatok szoros ellenőrzés alatt tartását, nyomon követhetőségét, vizualizálását,
- a berendezések elemeinek variálhatóságát, bővíthetőségét, a gyártási feladathoz történő optimális kialakítás lehetőségét,
- a legkiválóbb szerkezeti anyagok alkalmazását,
- az igényes összeszerelést és a könnyű karbantarthatóságot.
Mindezt kiegészíti az ERSA értékesítési, forgalmazási filozófiája: a globális gondolkodást és jelenlétet lokális vevőszolgálat, műszaki támogatás és szerviz egészíti ki. Ezeket a lokális szolgáltatásokat Magyarországon már több mint másfél évtizede a Microsolder Kft. nyújtja.
Az ERSA Powerflow e-N2 berendezést (1. ábra) a szakmai közönség először a nyár elején, a nürnbergi SMT-kiállításon láthatta. A gép az ólommentes forrasztási technológia minden követelményének, így a vízoldószeres folyasztószerek alkalmazhatóságának, a hatékony - akár felülről is lehetséges - előfűtésnek, az agresszív forraszanyagokkal szembeni ellenállás képességének figyelembe vételével készült.
A berendezés a gépből kinyúló konvejorvégződések nélkül alapváltozatban 3900 mm hosszú. Modulelemekből épül fel, mint az ERSA legtöbb típusa, így a megrendelőknek lehetőségük van az alkalmazáshoz legjobban illő összeállítás kialakítására.
2. ábra. Az atmoszférában található maradék oxigénszint hatása: 1. - a salakképződésre, 2. - a nedvesítési erőre, Forrás: Messer
A berendezés legfontosabb alapjellemzője a teljes nitrogénalagút, amely az előfűtő szakaszt is lefedi, és a gép kilépőnyílásánál ér véget. A teljes nitrogénalagút csak a forraszhullámon alkalmazott nitrogénfedéssel és a levegőn történő forrasztással szemben enyhébb aktivitású, ezért alacsonyabb maradékú, veszélytelenebb, a termék nagyobb üzemi megbízhatóságát eredményező folyasztószer használatát teszi lehetővé.
A forraszhullám körzetében lévő atmoszférában jelentős mértékben kisebb a maradék oxigén szintje (100 ... 200 ppm, szemben a kb. 1000 ... 2000 ppm-mel). Jelentős mértékben csökken, egészen minimális a salakképződés. A levegőn történő forrasztáshoz képest a salakképződés csökkenése még inkább drámai (2. ábra, 1.), és a mai magas forraszanyagárak mellett ez önmagában igen rövid megtérülést biztosít. A teljes nitrogénalagutas Powerflow e-N2 kb. 35%-kal kerül többe, mint egy hasonló kaliberű levegőatmoszférában dolgozó gép, ugyanakkor az üzemeltetési költségek (figyelembe véve a salakveszteségen kívül az áram- és nitrogénfogyasztás hatását is) annyival alacsonyabbak, hogy abból már egy éves, egyműszakos üzemeltetés mellett is két Powerflow e-N2 gépet vehetünk. Túlzás? Nem az. Tessék számolni! Ha levegőn műszakonként 10 kg salak keletkezik, nitrogénfedéssel a forraszhullámon kb. 4,5 kg, teljes nitrogénalagútban csak 1/4 kg. 10 kg leszedett salakot 10 kg friss forrasszal pótolunk, ami mai áron, a leggyakrabban alkalmazott SAC305 ólommentes ötvözetből, mintegy 500 euróba kerül. 1/4 kg viszont csak 12,50 euróba.
A nitrogénatmoszférában nagyobb a megömlött forrasz nedvesítőképessége (2. ábra, 2.), javul a furatkitöltés, csökken a hídképződés veszélye. Ólommentes forrasztásnál nitrogénatmoszféra használata kétségkívül tanácsos, mindenképpen gazdaságos.
A forraszfürdő és a fúvókák nitrogénatmoszférában kevesebb karbantartást igényelnek, így növekszik a termelésre fordítható idő. Szélesebb folyamatablak (process window) áll rendelkezésre, könnyebb a megfelelő folyamat-paraméterek megválasztása. Különösen előnyös ez, ha az áramköri lapok a hullámforrasztás előtt az SMD alkatrészek reflow-forrasztásakor egy vagy két felmelegítésen már átestek.
Az alacsonyabb meghibásodási rátának hála kevesebb az újramunkálás (rework), ami ismét csak csökkenti a költségeket, és növeli a termékek megbízhatóságát.
A Powerflow e-N2 nitrogénalagútja intelligens hőmérséklet-szabályozással rendelkezik, rendkívül stabil hőmérsékletet és alacsony maradék oxigénszint mellett alacsony nitrogénfogyasztást (kb. 15 m3/óra) biztosít.
Konvejorrendszer
A gép alapváltozatban 330 vagy 400 mm széles, forrasztókeretes szállítópályával kínálják. A 330 mm-est akkor érdemes választani, ha ilyen szélességű, korábbi külső konvejorral már rendelkezünk. Árban nincs különbség.
Rendelhető körmös szállítópálya is az áramköri lapok keret nélküli továbbításához. A körmök szerszám nélkül, egyszerűen cserélhetőek. A szélesség állítása programból történik. Elsősorban kevés számú terméket nagy sorozatban készítő gyártósorokhoz előnyös.
Folyasztószer-felhordás
A folyasztószer-felhordó egység robusztus, karbantartást alig igénylő, pneumatikus berendezés. Alkalmas alacsony pH-értékű, vízbázisú folyasztószerek használatára is. Fúvókái a különböző feladatokhoz cserélhetőek. A folyasztószert az eredeti kannából lehet adagolni. Rendelhető hozzá a kiszórt folyasztószer mennyiségét figyelő rendszer.
3. ábra. Példa a különböző, egymást kiegészítő hőközlési rendszerek együttes alkalmazására az előfűtésben. (A konvejor haladási iránya: balról jobbra)
A forrasztás eredménye jelentős részben az előfűtésen múlik. A hőközlés különféle módokon lehetséges: közepes, illetve rövid hullámhosszúságú infrasugárzóval, illetve forró gázt (nitrogént) áramoltató, konvekciós egységgel. Mindegyik módszernek megvannak a maga előnyei (és persze hátrányai), ezért legtöbbször az ERSA gépeiben kombináljuk őket (3. ábra). A Powerflow e-N2 előfűtése alapváltozatban két közép-hullámhosszúságú és egy dinamikus, rövid hullámhosszúságú infravörös sugárzóegységből áll. Minden egység 500 mm hosszú, így az előfűtő zóna együttes hossza 1500 mm. Opcionálisan az előfűtés további 1 kazettával, 2000 mm-re növelhető. A 2. pozícióba, alulra és/vagy felülre konvekciós egység kérhető, hosszabbított előfűtés esetén a 2. és 3. pozícióba is. Vízoldószeres folyasztószer alkalmazásának szándéka esetén célszerű a gépet ezekkel rendelni, bár később is kicserélhetőek.
4. ábra. Hagyományos chip-hullám/delta hullám valamint 5/5 furatsoros Wörtmann-hullám összeállítású hullámfúvókák
A megömlött ólommentes forrasz, különösen az ezüsttartalmú, agresszívan erodálja a szerkezeti anyagokat. Ezért az ERSA gépekben a forrasztóegység különlegesen felületkezelt, rozsdamentes acélötvözetből készül. A forraszkád ezenfelül még nagy ellenálló képességű zománcbevonatot is kap.
A kád kéthullámos, alapváltozatban a Powerwave chiphullámot hagyományos deltahullám követi. A fúvókákat az ólommentes forrasz sajátosságainak megfelelően, a kis hőmérsékletesés érdekében egymáshoz rendkívül közel helyezték el. Főhullámként vagy mindkét hullámként rendelhető Wörtmann-rendszerű hullám is (4. ábra). A hullámba merülés hossza a konvejor mozgásának irányában akár 160 mm is lehet. Ez egyfelől nagyobb konvejorsebességet, ezzel nagyobb termelékenységet enged, másrészt a dinamikusabb Wörtmann-hullám hatékonyabb, tagolt felszínű forrasztómaszkos forrasztás, illetve nem ideálisan elhelyezett SMD alkatrészek vagy furatszerelt lábsorok esetén.
A forraszkád karbantartásra hátrafelé kihúzható, könnyen hozzáférhető. Ha a gépet mind ólmos, mind ólommentes forrasszal, vagy két különböző ólommentes ötvözettel kívánják használni, rendelhető cserélhető, kétkádas rendszer, tároló mozgató kocsival.
Ezzel az ötvözetváltás könnyen, gyorsan megoldható.
5. ábra. Maguktól értetődő szimbólumok az érintőképernyőn A gép kezelése
Az ERSA Powerflow e-N2 hullámforrasztó gép egyedülállóan kedvező ár/teljesítmény aránnyal rendelkezik, és gyorsan megtérülő beruházás a furatszerelt áramköri lapok gyártói számára.
