Aushärten in Sekundenschnelle: Rehm Thermal Systems setzt mit RDS UV LED auf effiziente UV-LED-Trocknung

Im Vergleich zu klassischen UV-Systemen mit Quecksilberdampflampen arbeitet die UV-LED-Technologie ohne Aufwärmzeit, ist sofort betriebsbereit und lässt sich exakt regeln. Sie ist quecksilberfrei, erzeugt bei den relevanten UVA-Wellenlängen kein Ozon und reduziert den Wärmeeintrag in die Baugruppe. Gerade bei temperaturempfindlichen Bauteilen, steigenden Anforderungen an Nachhaltigkeit und wachsender Bedeutung von Traceability bietet dies klare Vorteile für eine zukunftssichere Fertigung.

Stationäre Vollflächenbelichtung als Kern des Prozesses

Das zentrale Prozessprinzip des RDS UV LED ist die stationäre Vollflächenbelichtung. Während Durchlaufsysteme von Transportdynamik, Bandgeschwindigkeit und positionsabhängigen Verweilzeiten beeinflusst werden können, wird die Leiterplatte im RDS UV LED während der definierten Belichtungszeit fix positioniert und über die gesamte aktivierte Fläche gleichzeitig bestrahlt. Dadurch entstehen reproduzierbare Bedingungen: Belichtungszeit, Intensität, Arbeitsabstand und aktive Segmentbereiche sind klar definierbar und rezeptierbar.

Besonders bei Baugruppen mit unterschiedlichen Bauteilhöhen stärkt dieses Konzept die Prozesssicherheit. Abstand und Ausrichtung bleiben während des Belichtungsschritts konstant; Schattenbereiche und Schwankungen durch Relativbewegung werden reduziert. Für Anwender bedeutet das eine gleichmäßige Aushärtung über die gesamte Nutzfläche und damit eine hohe Beschichtungsqualität – auch bei anspruchsvollen Layouts und empfindlichen Lacksystemen.

Homogenität durch Segmentierung und gezielte Überstrahlung

Der RDS UV LED arbeitet mit einem 500 x 500 mm großen UV-LED-Belichtungsfeld. Die LED-Lichtquelle besteht aus vier separat steuerbaren Segmenten mit jeweils 125 mm Breite, die abhängig von der definierten Leiterplattenbreite zugeschaltet werden. So wird nur die tatsächlich benötigte Fläche aktiviert. Das reduziert unnötigen Energieeintrag außerhalb der Nutzfläche und unterstützt eine schonende thermische Prozessführung.

Für die Qualität der UV-Härtung ist nicht allein die maximale Intensität entscheidend, sondern die Gleichmäßigkeit der Strahlungsverteilung. Das Anlagenkonzept sieht deshalb eine gezielte Überstrahlung der Leiterplattenkante vor: Bei einer Leiterplattengröße von bis zu 410 x 410 mm stehen 45 mm Überstrahlung je Seite zur Verfügung. Die Baugruppe liegt dadurch im besonders homogenen Bereich des Belichtungsfeldes mit einer Homogenitätsverteilung von bis zu 95 %. Optional kann die Anlage Leiterplatten bis 500 x 500 mm verarbeiten; bei voller Ausnutzung des Belichtungsfeldes ist die Randhomogenität anwendungsspezifisch zu bewerten.

Definierte Wellenlängen für kontrollierte Aushärtung

UV-LED-Systeme emittieren kein breites Spektrum, sondern definierte Wellenlängen. Der RDS UV LED ist für Module mit 365, 385, 395 oder 405 nm vorgesehen. Damit lässt sich die eingestrahlte Energie präzise auf das jeweilige Lack- oder Klebstoffsystem abstimmen. Die Auswahl der passenden Wellenlänge erfolgt in Abhängigkeit von Photoinitiatoren, Schichtdicke und Materialfreigabe. Rehm Thermal Systems weist darauf hin, dass die Umstellung von Breitband-UV auf UV-LED kein einfacher Lampentausch ist: Für stabile Ergebnisse müssen Wellenlänge, Dosis, Intensität, Homogenität, Temperaturführung und Materialchemie gemeinsam validiert werden.

Die präzise Regelbarkeit der UV-LED-Technologie eröffnet dabei ein sehr robustes Prozessfenster. Da LED-Module ohne Vorwärmzeit volle Leistung erreichen, können sie taktgenau aktiviert und bei Pausen in den Standby-Betrieb versetzt werden. Das senkt den Energiebedarf und vereinfacht die Prozesssteuerung. Gleichzeitig reduziert die lange Lebensdauer der LED-Module von über 20.000 Betriebsstunden den Wartungsaufwand und erhöht die Anlagenverfügbarkeit.

Kompakt, integriert und Industrie 4.0-ready

Der RDS UV LED wurde für die Anforderungen moderner Elektroniklinien entwickelt. Im Semi-Batch-Betrieb verbindet die Anlage die Vorteile stationärer Belichtung mit den Anforderungen einer Inlinefertigung und ermöglicht Taktzeiten von wenigen Sekunden. Die automatische Transportbreitenverstellung deckt 50 bis 508 mm ab. Die Anlage ist als inline Lösung konzipiert und für die Einbindung in digitalisierte Fertigungskonzepte vorbereitet.

Als rückverfolgbare Prozesswerte kommen unter anderem Belichtungszeit, Intensität, aktive UV-LED-Segmente, Segmenttemperaturen, Betriebsstunden und Systemstatusmeldungen infrage. Über Schnittstellen wie SMEMA, Hermes oder MES-Anbindung lässt sich der Aushärteprozess mit qualitätsrelevanten Produktionsdaten verknüpfen. Die nutzerfreundliche ViCON Software unterstützt die Bedienung über Touch-Funktionen und stellt zentrale Anlagen- und Prozessinformationen übersichtlich bereit.

Nachhaltigkeit mit wirtschaftlichem Nutzen

Neben der Prozessqualität adressiert das Trocknungssystem RDS UV LED zentrale Wirtschaftlichkeits- und Nachhaltigkeitsziele. Die UV-LED-Technologie ermöglicht bis zu 70 % geringeren Energieverbrauch im Vergleich zu konventionellen UV-Lampen und bis zu 70 % weniger Footprint. Die Abluftmenge liegt bei 500 m³/h und damit deutlich niedriger als bei vielen klassischen Systemen. Da keine quecksilberhaltigen Strahler eingesetzt werden und keine Ozonbildung entsteht, unterstützt der Ofen umweltfreundliche und rechtssichere Produktionsprozesse.

„Mit dem RDS UV LED denken wir UV-Aushärtung als kontrollierten Prozess – nicht nur als Lichtquelle“, sagt Manuel Schwarzenbolz, Forschung & Entwicklung Rehm Thermal Systems. „Stationäre Vollflächenbelichtung, Segmentierung, Homogenitätsmanagement und digitale Prozessdaten schaffen die Basis für reproduzierbare Qualität, kurze Taktzeiten und eine ressourcenschonende Elektronikfertigung.“

Produktinformation RDS UV LED auf einen Blick

Der RDS UV LED härtet UV-Schutzlacke, Klebstoffe und Vergussmassen schnell, gleichmäßig und ressourcenschonend aus. Kernelemente sind ein 500 x 500 mm großes UV-LED-Panel, vier Segmente à 125 mm, definierte Wellenlängen von 365, 385, 395 oder 405 nm, stationäre Vollflächenbelichtung, Überstrahlung bis 45 mm je Seite für hohe Randhomogenität, geringe Wärmebelastung, LED-Module mit über 20.000 Betriebsstunden, automatische Transportbreitenverstellung von 50 bis 508 mm, ViCON Bedienoberfläche sowie Inline-, MES- und Hermes-Kompatibilität.