Was ist ein Nutzentrenner und wofür wird er benötigt?
Nutzentrennen: Elektronische Leiterplatten werden normalerweise in Nutzen bestückt, die mehrere Einzelleiterplatten innerhalb eines Panels enthalten. Dies ist notwendig, um eine automatisierte und preiswerte Fertigung zu ermöglichen. Je nach Produkt werden die Leiterplatten nach dem THT– oder SMD-Bestückungsprozess aus dem Fertigungsnutzen getrennt.
Als Nutzentrennung bezeichnet man den Prozess der Trennung der bestückten Einzelleiterplatten (PCB, Printed Circuit Board) aus dem zusammenfassenden Nutzen. Dazu greift man in der Elektronikfertigung auf verschiedene Methoden zurück.
Das Nutzentrennen ist ein entscheidender Schritt im Fertigungsprozess, da es sicherstellt, dass jede Einzelleiterplatte ordnungsgemäß vereinzelt wird, ohne Schäden zu verursachen. Darüber hinaus ermöglicht sie eine effiziente Verarbeitung und Prüfung der einzelnen Platinen vor der weiteren Montage.
Laser Nutzentrennen für mehr Effizienz und höchste Qualität
Um hochwertige Baugruppen auch sicher für unsere Kunden produzieren zu können, setzen wir auf auf die neueste Technologie für diesen Verarbeitungsschritt – das Nutzentrennen per Laserstrahl! Hier werden die Leiterplatten im Gegensatz zu den gängigen, mechanischen Verfahren, durch Laserenergie vereinzelt. durch den Laser-Nutzentrenner wirken keinerlei Kräfte auf das Produkt, da das Material einfach verdampft und der Laser wesentlich genauer gesteuert werden kann. Das Ergebnis sind sehr saubere Schnittkanten in stets wiederholbarer Qualität.
Vorteile durch Nutzentrennen mit einem Laser:
- präzise, glatte Schnittkanten auch für komplexe Designs
- keine mechanische Belastung auf die gefertigte Elektronik
- preiswert, auch bei kleinen Stückzahlen
- geringere Werkzeugkosten
Weitere Arten der Nutzentrennung
Es gibt, neben dem Lasertrennen, verschiedene Methoden zur Nutzentrennung in der Elektronikfertigung, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen. Bei der Auswahl des richtigen Verfahrens und die daraus resultierende Nutzengestaltung können wir Sie als EMS-Dienstleister unterstützen.
Ritzfräsen
Beim Ritzfräsen wird eine V-förmige Kerbe entlang der Trennlinie zwischen den Leiterplatten geritzt. Die Kerbe wird nur so tief gemacht, dass die Leiterplatten noch zusammenhalten, aber später leicht gebrochen oder geschnitten werden können.
Vorteile:
- Einfache und schnelle Methode: Der Rillvorgang ist relativ schnell und automatisierbar.
- Geringe Werkzeugkosten: Die Rillwerkzeuge sind vergleichsweise kostengünstig.
- Geeignet für Massenproduktion: Besonders nützlich, wenn viele Leiterplatten auf einmal produziert werden.
Nachteile:
- Mechanische Belastung: Beim Brechen können mechanische Spannungen entstehen, die empfindliche Bauteile beschädigen können.
- Begrenzte Designflexibilität: Nur gerade Linien können geritzt werden, was die Layoutmöglichkeiten einschränkt.
- Restmaterial: Nach dem Nutzentrennen verbleibt Material an den Rändern, was möglicherweise nachbearbeitet werden muss.
Stanzen
Diese Nutzentrenner Stanzen die Leiterplatten aus dem Nutzen. Ein speziell geformtes Stanzwerkzeug schneidet jede Baugruppe in einer Presse heraus.
Vorteile:
- Schnelligkeit: Stanzen ist eine sehr schnelle Methode, die sich gut für große Serien eignet.
- Niedrige Stückkosten: Besonders wirtschaftliche Nutzentrennung bei hoher Stückzahl.
- Präzision: Das Stanzen ermöglicht genaue und wiederholbare Schnitte.
Nachteile:
- Hohe Werkzeugkosten: Die Initialkosten für die Stanzwerkzeuge sind hoch.
- Begrenzte Flexibilität: Änderungen im Design erfordern neue Stanzwerkzeuge.
- Mechanische Belastung: Der Stanzvorgang kann mechanische Spannungen erzeugen, die empfindliche Bauteile beschädigen könnten.
Fräsen
Diese Methode der Nutzentrennung verwendet CNC-Fräsmaschinen, um entlang der Außenkanten jeder Leiterplatte zu fräsen und sie so aus dem Nutzen herauszutrennen.
Vorteile:
- Hohe Präzision: Fräsen ermöglicht präzise und saubere Kanten.
- Designflexibilität: Auch komplexe Konturen und Innenausschnitte können gefräst werden.
- Keine mechanischen Spannungen: Da kein Brechen erforderlich ist, werden empfindliche Bauteile weniger belastet.
Nachteile:
- Langsamer Prozess: Nutzentrennen durch Fräsen ist zeitaufwändiger als andere Methoden.
- Höhere Werkzeugkosten: Fräswerkzeuge und Maschinen sind teurer.
- Materialverlust: Es entsteht mehr Abfall, da das Material komplett entfernt wird.
Nutzenfräsen
Beim Nutzenfräsen bleiben kleine Stege (Tabs) entlang der Trennlinien, die später manuell oder maschinell durchtrennt werden.
Vorteile:
- Gute Kontrolle über die Leiterplattengeometrie: Die Stege (Tabs) sorgen dafür, dass die Leiterplatten stabil im Nutzentrenner verbleiben.
- Einfache Trennung: Die Tabs lassen sich leicht durchtrennen oder brechen.
- Flexibilität: Geeignet für verschiedene Designs und Konturen.
Nachteile:
- Nachbearbeitung notwendig: Die Reste der Stege müssen nach dem Nutzentrennen oft entfernt oder geglättet werden.
- Manueller Aufwand: Je nach Methode kann es zusätzlichen Aufwand erfordern, die Stege zu entfernen.
- Mechanische Belastung: Das Brechen der Stege kann mechanische Spannungen erzeugen und zu Beschädigungen führen.
