Projekt: Bleifrei

iks Mitarbeiter Markus B. arbeitet an der

Umstellung der Produktion elektronischer Bauteile auf umweltverträgliche Herstellung

Beim Wort „bleifrei“ denkt man gemeinhin an Benzin – schließlich gehört der „saubere“ Kraftstoff seit 20 Jahren zu unserem Alltag und die KFZ-Industrie hat Ihre Fahrzeuge längst auf die neuen Benzinsorten umgestellt.

An „Elektronik“ oder „Eletrotechnik“ zu denken, scheint uns zunächst nicht sehr nahe liegend. Das könnte sich bald ändern: Die Elektroindustrie steht heute vor einem ähnlichen Veränderungsprozess wie seinerzeit die Mineralöl- und KFZ-Branche. Eine neue EU-Norm die so genannte „RoHS Norm“ sieht vor, dass die Herstellung elektronischer Bauteile ab dem 1. Juli 2006 ohne die Verwendung von Schadstoffen wie Blei oder Cadmium ablaufen muss. Also „bleifrei“ heißt die Devise!

Eine Frage der Hitze

Betrachtet man die Herstellungsverfahren elektronischer Bauteile nimmt die Löttechnik eine zentrale Rolle ein. Jeder der schon mal einen Lötkolben benutzt hat, ahnt das Problem „Bleifrei“: Der Lötzinn – auch „das Lot“ genannt – besteht aufgrund des niederen Schmelzpunktes zu großen Teilen aus Blei. Mit bleihaltiger Lotlegierung konnte man bei relativ niedrigen Temperaturen eine zuverlässige Produktion elektronischer Bauteile sicherstellen. Heißes Eisen: Die neue EU-Richtlinie sieht vor, dass sämtliche Lötprozesse ohne Blei auskommen müssen und verursachte damit einige Probleme. Die neue, bleifreie Lotlegierung verlangt nach wesentlich höheren Schmelztemperaturen in der Herstellung – wir sprechen von fast 34 Grad Celsius Unterschied.

Durch die höhere Schmelz- und Abkühltemperatur muss wesentlich heißer und länger gelötet werden. Die iks half der Firma ebmpapst in Mulfingen dieses heiße Eisen aus dem Feuer zu holen. Das schwäbische Unternehmen ist Anbieter von Motor-, Strömungs- und Elektrotechnik. Logisch, dass hier sehr viel gelötet wird. Die mit der Umstellung auf bleifreie Produktion verbundene Erhöhung der Temperatur verursachte auf den herzustellenden Platinen ein regelrechtes Kondensatoren-Popcorn: Die verlöteten Bauteile überstanden die Hitze nicht und platzten buchstäblich auf.

Hier konnte der iks-Elektrotechnikspezialist Markus B. helfen. Gemeinsam mit den Fachkräften von ebmpapst entwickelte er eine Lösung, die trotz der höheren Temperatur des neuen Verfahrens, die Produktion der Schaltrelais qualitativ und quantitativ sicherzustellen.

Umbau statt Kühlung

Die Lösung ist ebenso genial wie logisch: Er veränderte die Anordnung der Bauteile auf der Platine des Schaltrelais so, dass diese mittels anderer Lötverfahren aufgebracht werden konnten oder nicht mehr direkt an den heißesten Stellen anliegen. Durch den gewonnenen Abstand konnten die thermischen Probleme größtenteils gelöst werden. Weiterhin veränderte er den Schaltplan und die zu verbauenden Bestandteile so, dass empfindliche Teile eine zusätzliche Beschichtung erhielten oder spezielle Materialen zum Einsatz kamen.

Während der Elektrofachmann der iks sich vorrangig um Treiberschaltung und Neukonstruktion der Bauteile kümmerte, arbeitete ein Team von ebmpapst an der Entwicklung neuer Softwareversionen und führte Elektromagnetische Verträglichkeits-Messungen durch.

Zwei Jahre arbeiteten Markus B. und die Mitarbeiter von ebmpapst Hand in Hand. Die Ergebnisse der durchweg gelungenen Teamarbeit sprechen für sich: Die Lötqualität konnte nach der Umstellung beibehalten werden, 1000 verschiedene Bauteile werden zukünftig „bleifrei“ produziert. Ein Beleg für die Problemlösungskompetenz der iks.

Und eines ist sicher: Das Wort „bleifrei“ wird in Zukunft nicht nur an Zapfsäulen zu finden sein.