Verkehrsbezeichnung, Herstellername, Prüfziffern und -zeichen, Produktionsdaten, Logos usw.: Die Kennzeichnung von Elektronikprodukten spielt eine wichtige Rolle. Sie ist teilweise durch den Gesetzgeber, geltende Richtlinien und bei der Qualitätssicherung vorgeschrieben und für die eindeutige Zuordnung in der automatisierten Fertigung und für die Rückverfolgbarkeit unerlässlich. Dabei sind Beständigkeit des Aufdrucks, Flexibilität und Wirtschaftlichkeit die entscheidenden Kriterien bei der Wahl des Kennzeichnungssystems.
Seit mehr als 60 Jahren werden bei Papst-Motoren in St. Georgen Produkte für die Antriebstechnik und Gerätekühlung entwickelt und hergestellt. Bürstenlose DC-Antriebe sowie eine breite Palette an Lüftern und Kühlgebläsen gehören zum Portfolio. Neben Standardprodukten werden viele Produkte als kundenspezifische Ausführungen verkauft. An insgesamt fünf Standorten (zwei in Deutschland und drei in Ungarn) arbeiten etwa 2500 Mitarbeiter. Die Fertigungstiefe im Elektronikbereich ist relativ hoch. So werden beispielsweise alle Elektronikbaugruppen für die Antriebe und Lüfter im Stammwerk in St. Georgen entwickelt und gefertigt. Im Mechanikbereich liegt der Fertigungsschwerpunkt neben einer Rumpffertigung in der Montage der einzelnen Baugruppen zu einem funktionsfähigen Produkt.
Jedes Produkt, das die Herstellung bei Papst verlässt, wird zum Einen zur Produktidentifikation undzum Anderen aus Rückverfolgbarkeitsgründen gekennzeichnet. Die aufzubringende Kennzeichnung reicht von einer einfachen Typennummer über Seriennummern mit Chargenkopplung, einem Datums- oder Barcode bis hin zu speziellen kundenspezifischen Kennzeichnungen, wie sie z.B. in der Medizintechnik gefordert werden. Zum Teil befindet sich diese Kennzeichnung auf einem separaten Typenschild oder direkt auf dem Produkt.
Kennzeichnung mit Laser und Tintenstrahl
Die Kennzeichnung direkt auf das Produkt wurde früher bei Papst-Motoren über Stempel per Hand oder Tampondruck aufgebracht. Platinen wurden mit Klebeetiketten versehen. Doch neben der eingeschränkten Flexibilität spielten vor allem die gewünschten Taktzeiten bei der automatischen Kennzeichnung und die Kosten (personengebundene Tätigkeit) eine entscheidende Rolle bei der Umstellung der Kennzeichnungstechnik. Betrachtet man die heutigen Anforderungen an die Kennzeichnung wie gute Lesbarkeit, gute Haftung, flexible Kennzeichnungsinhalte, hohe Zuverlässigkeit, standen eigentlich nur zwei Techniken zur Wahl: Laser- und Tintenstrahl. Bei Papst kommen beide Methoden zum Einsatz. Die in der Investition um einiges teurere Laserkennzeichnung wird vor allem bei Produkten im Kfz-Bereich eingesetzt und überall dort, wo die Kennzeichnung über die gesamte Lebensdauer des Produkts gegen aggressive Medien (z.B. Benzin-Öl-Diesel) resistent sein muss.
Ein Beispiel für die Kennzeichnung per Tintenstrahl sind unbestückte und bestückte Leiterplatten der selbst entwickelten Elektronikbaugruppen bei Papst. Diese werden heute nicht mehr mit Etiketten beklebt, sondern direkt auf dem Leiterplattenmaterial mit Tintenstrahldruckern gekennzeichnet.
Gute Haftung der Tinte ist wichtig
Die Anforderungen an das Kennzeichnungsmedium sind auch hier hoch. Beispielsweise muss die eingesetzte Tinte eine hohe Temperaturbeständigkeit und Haftfähigkeit aufweisen, da die gekennzeichneten Leiterplatten nach dem Bestücken einen Reflow- oder Wellenlötprozess (ca. 220 °C) durchlaufen müssen. Eine per Tintenstrahldrucker aufgebrachte Klarschriftkennzeichnung oder ein Barcode zur Produktidentifikation bzw. Chargenrückverfolgung muss auch nach dem Lötbad noch einwandfrei lesbar sein. Papst setzt hier Tintenstrahldrucker der S7-Serie von Imaje ein. Gekennzeichnet wird mit einer sehr gut haftenden und schnell trocknenden schwarzen Tinte, die nach Bemusterung und entsprechenden Tests ausgewählt wurde. Die Leiterplatten werden stückzahlabhängig entweder in einer automatischen Anlage im Produktionsprozess oder an Handarbeitsplätzen vor und nach der Bestückung gekennzeichnet. Nach der Bestückung werden die Leiterplatten einer 100%-Prüfung unterzogen. Die anschließende Kennzeichnung dokumentiert auch die erfolgreiche Prüfung, denn Schlecht-Teile werden nach der Prüfung nicht gekennzeichnet.
Einfache Bedienung und Programmierung
Die eingesetzten S7-Tintenstrahldrucker können für die variable mehrzeilige Textgestaltung und einer Vielzahl von Barcodes eingesetzt werden. Mit Druckgeschwindigkeiten bis zu 5,5 m/s, Schrifthöhen bis 5,7 mm und einer nominalen Auflösung von 2,8 Punkten/mm sind sie für viele Standard-Applikationen geeignet. Zwei verschiedene Eingabemöglichkeiten führen den Benutzer Schritt für Schritt durch das Bedienmenü. Das abnehmbare Handeingabegerät zur Programmierung von Informationen sorgt für eine schnelle und komfortable Handhabung. Das Drucksystem ist mit einem übersichtlichen WYSIWYG-Display mit 240 x 128 Pixeln und Scroll-Down-Menüs ausgestattet, auf dem das Druckbild der programmierten Texte immer komplett angezeigt wird.
Bis zu 880 Texte können in der integrierten Textbibliothek hinterlegt werden. Die Texteingabe erfolgt über eine Folientastatur am Handeingabegerät. Das Abrufen der Programmierung und anderer Funktionen ist sowohl über Funktionstasten am festen Bedienteil als auch über das Handeingabegerät möglich. Das Tintenstrahl-Drucksystem S7 kann auch mit großen Tinten- und Additivkartuschen mit einem Fassungsvermögen von 0,8 l ausgestattet werden. Die Betriebslaufzeit des Drucksystems erhöht sich dadurch auf bis zu 100 Stunden ohne Tinten- und Additivwechsel.
Bereits seit ca. acht Jahren setzt Papst-Motoren unterschiedliche Tintenstrahl-Drucksysteme von Imaje für die Kennzeichnung seiner Produkte ein. „Mit der Zuverlässigkeit der Geräte und dem Service von Imaje sind wir sehr zufrieden“, erklärt Jürgen Maier, Leiter Industrial Engineering bei Papst-Motoren. „Nach entsprechenden Schulungen waren unsere Mitarbeiter schnell in der Lage die Systeme für die unterschiedlichen Kennzeichnungsanforderungen zu programmieren und auch routinemäßige Wartungsarbeiten durchzuführen.“
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