Angepasste Verbindungstechnik für die Mechatronik
Elektrotechnik, Mechatronik, Elektronik, Mikrosystemtechnik – mit der TOX-MICROpoint-Blechverbindungstechnologie wird die ressourcenschonende, funktionsintegrierte Bauteile-Miniaturisierung auch hinsichtlich Bauteile- und Baugruppenmontage beherrschbar.
Diese Bild zeigt die verbundene LED-Baugruppe.
Diese Bild zeigt die verbundene LED-Baugruppe.
In diesem Zusammenhang stellt die Fertigung und Baugruppenmontage von Miniatur-Blechteilen für die erwähnten Bereiche Elektrotechnik, Mechatronik, Elektronik und Mikrosystemtechnik eine echte Herausforderung dar. Die Verbindungsverfahren wie Löten, Hartlöten, Punkt-, Buckel-, Widerstands- und Laserschweißen oder Bonden sind nicht nur für die mechanische Verbindung als solche, sondern auch für den betriebssicheren Kontakt verantwortlich.
Mit der TOX-MICROpoint-Blechverbindungstechnologie hat das Unternehmen TOX PRESSOTECHNIK schon früh auf die Entwicklung und die kommenden Anforderungen (re)agiert. Es bietet dem Markt heute eine ausgereifte (Clinch-)Technologie zum mechanischen Verbinden beispielsweise von Kontaktelementen, Bauteilen und Funktionsbaugruppen aus dünnen Blechen. Mit dem TOX-MICROpoint können Bauteile aus Stahl-, Kupfer-, Messing- und Aluminiumblechen der Dicke 0,1 bis 1,1 mm sicher und rationell verbunden werden. Die Blechteile können dabei verzinnt, versilbert, vergoldet oder auch mit Leitfett beschichtet sein. Trotzdem ergibt sich eine mechanisch zuverlässige und elektrisch sicher leitende Bauteile-/Kontaktteileverbindung, da im Fügepunkt 
Die komplette Arbeitsstation zum Verbinden von zwei Kontakten mit einer Diode – bestehend aus einer manuellen Tischpresse mit pneumatischer Unterstützung vom Typ TOX-FinePress PFHL und einem 2-Punkt-Clinch-Werkzeugsystem TOX-MICROpoint.
Die komplette Arbeitsstation zum Verbinden von zwei Kontakten mit einer Diode...
Bleche aller Art von 0,1 und bis 1,1 mm Dicke
Dank des vergleichsweise sehr kleinen Außendurchmessers der Matrize mit 4 mm sind die Werkzeuge für die TOX-MICROpoint-Clinch-Verbindungen auch bei Flanschbreiten < 5,0 mm einzusetzen, was der „kaltumformenden“ Verbindungstechnik ganz neue Anwendungsfelder eröffnet. Es gibt keinen Wärmeeintrag und es findet keine – oder nur punktuell eine sehr geringe – Bauteile-Verformung statt. Je nach Anforderung oder zu verbindenden Materialien sind pro TOX-MICROpoint-Verbindung Haltekräfte bis > 50 N möglich. Die hermetische Geschlossenheit der Rund-Punkt-Verbindung stellt einen weiteren, technischen Vorteil dar, weil damit eventueller Korrosion keine Angriffsflächen geboten werden. Schließlich gewährleistet die rein mechanische Verbindung ohne jegliche Zusatzwerkstoffe eine hohe Verbindungs- und Kontaktzuverlässigkeit, so dass sich TOX-MICROpoint-Verbindungen auch bestens für kritische Anwendungen eignen.
Ein sehr gutes Beispiel dafür kommt aus der Elektro-/Automotive-Zulieferindustrie und hier aus der Fertigung von LED-Lampen beim tschechischen Unternehmen EPIQ CZ s.r.o. in Tremosna. Dabei geht es um die Baugruppenmontage oder genauer um das Verbinden von zwei Kontakten (links/rechts) aus Blech (CuZn33H12) mit einer Diode mit einem Sockel aus Kupfer-Blech (Cu). Eine thermische Löt- oder Schweißverbindung 
Dieses Bild zeigt als Graphik das Fließen und Ausformen des Materials per „Kaltumformung“ zu einem TOX-MICROpoint.
Dieses Bild zeigt als Graphik das Fließen und Ausformen des Materials per „Kaltumformung“...
Systemlösungskompetenz aus einer Hand
Die angepasste Systemlösung besteht aus einer manuellen Tischpresse mit pneumatischer Unterstützung vom Typ TOX-FinePress PFHL und einem 2-Punkt-Werkzeug TOX-MICROpoint. Die Präzisionspresse hat eine Presskraft von max. 13,5 kN und einen Krafthub von 6 mm. Die kompakten Abmessungen und auch die teilautomatisierte Handhabung bzw. Bedienung des Pressensystems passen ideal in die Produktionsprozesse von EPIQ.
Zunächst werden die Bauteile manuell in das 2-Punkt-Werkzeug gelegt und in der Aufnahme zentriert. Danach senkt der Bediener den Arbeitsstößel zuerst im Handbetrieb ab, bis die eingestellte Endhöhe per Kniegelenk-Mechanismus erreicht ist. In dieser Position drückt er den Betätigungsschalter und löst damit den pneumatischen Zylinder-Krafthub mit 6 mm aus. Damit wird in einem Zyklus/Hub das LED-Bauteil mit den zwei Kontakten verbunden. Lässt der Bediener den Betätigungsschalter wieder los, oder bewegt er den Arbeitsstößel der Presse wieder zurück in die Ausgangsstellung, wird sogleich auch der Krafthub des Antriebszylinders zurückgesetzt. Danach kann die fertige LED-Baugruppe entnommen werden.
Die TOX-MICROpoints haben in diesem Fall einen Durchmesser von lediglich 2 mm. Dafür ist nur eine Presskraft von jeweils 3,4 kN erforderlich. Die Kontaktverbindungen werden „trocken“, also ohne weitere Schmiermittel wie Öl oder Fett, hergestellt. Durch einfaches Messen der entstandenen Restbodenstärke nach dem Clinchen (Kontrollmaß X) kann jederzeit das fertige Produkt zerstörungsfrei mit dem TOX-Prüfbericht verglichen werden. Die Einhaltung der im Testbericht festgehaltenen Daten gewährleistet eine reproduzierbare und nachvollziehbare Verbindungs-Qualität, wie sie in der Automobilindustrie gefordert ist.
Mit diesem Projekt konnte das Technologie-Unternehmen TOX PRESSOTECHNIK erneut seine Systemlösungskompetenz unter Beweis stellen. Zu den rein technischen, positiven Aspekten kommen noch Produktions- sowie Wirtschaftlichkeits-Vorteile hinzu. Denn zum einen entfallen Vorarbeiten wie Reinigen der Verbindungsstellen oder Nacharbeiten wie Verputzen und Nachbeschichten. Und zum anderen sind auch die Betriebskosten bezüglich Energie und Wartung sowie Verschleißteilen (Schweißkappen, Elektroden) sehr niedrig.
Diese Bild zeigt die verbundene LED-Baugruppe.
Die komplette Arbeitsstation zum Verbinden von zwei Kontakten mit einer Diode – bestehend aus einer manuellen Tischpresse mit pneumatischer Unterstützung vom Typ TOX-FinePress PFHL und einem 2-Punkt-Clinch-Werkzeugsystem TOX-MICROpoint.
Dieses Bild zeigt als Graphik das Fließen und Ausformen des Materials per „Kaltumformung“ zu einem TOX-MICROpoint.
Stempel und eine Matrize des TOX-MICROpoint-Fügewerkzeugs im Größenverhältnis zu einem normalen Streichholz.
Special Blechexpo/Schweisstec 2011
Das praxisnahe Messeduo BLECHEXPO und SCHWEISSTEC findet seit dem Jahr 2007 in der neuen Landesmesse Stuttgart statt. Die internationale Fachmesse BLECHEXPO konnte sich innerhalb kürzester Frist in Europa eine führende Position erarbeiten und steht heute in der Weltrangliste der Fachmessen für Blechbearbeitung auf Rang 2.
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