Perfecte afdruk met jarenlange garantie
Waar ging deze kabel ook alweer heen? Met dit soort vragen kan een industrieel bedrijf zich eenvoudigweg niet bezighouden. Of het de stroomtoevoer van de airco of de veiligheidsschakelaar van de lopende band is, moet in de schakelkast meteen duidelijk zijn, ook tien jaar na installatie. Het bedrijf Weidmüller uit Detmold ontwikkelt en produceert onder andere labelsystemen die hiervoor zorgen. Het inktjetprintsysteem PrintJet ADVANCED kan als enige apparaat voor deze toepassing zowel metaal als kunststof in kleur bedrukken. Twee motoren van FAULHABER zorgen voor het nauwkeurige transport van het materiaal door de printer en fi xatie-eenheid.
In een schakelkast komt letterlijk alles samen: kabels, zekeringen, relais, trafo's en verbindingen. Alleen wanneer alles correct is aangesloten, kan alle elektronica zijn werk goed doen en het bedrijf draaiend houden. De bedradingsschema's ontstaan tegenwoordig natuurlijk op de computer. Het planningssysteem produceert bovendien ook de inhoud voor de belettering van de onderdelen. Weidmüller heeft een eigen softwarepakket ontwikkeld: M-Print® PRO. Dit neemt deze gegevens over en geeft ze in een correct formaat door aan de speciale printer.
Polymerisatie door hitte
Er wordt geen vocht aan de ondergrond afgegeven zoals bij printen op papier. In plaats daarvan wordt de inkt gefixeerd en gepolymeriseerd door middel van hitte. Daarbij verbinden de moleculen in de inkt zich tot lange, stabiele ketens. Deze reactie wordt door infrarood licht en temperatuur in gang gezet. Daarna is de opdruk slijt- en krasvast en bestand tegen benzine, boorolie, zweet, aceton, verschillende oplos- en reinigingsmiddelen en bovendien tegen de meeste chemicaliën. Het polymerisatieproces zorgt zo dus voor de duurzaamheid van de opdruk.
“De geprinte kunststof- of metaallabels gaan nu door een fixatie-eenheid met infraroodstraling en worden enkele seconden tot een bepaalde temperatuur verhit. Bij metaallabels duurt dit proces wat langer,” vertelt Michael Gockel, ontwikkelingsleider voor labels en gereedschappen bij Weidmüller. “Het is hierbij belangrijk om het proces nauwkeurig en reproduceerbaar te maken, zodat de temperatuur altijd hetzelfde is. Als de kaarten te snel bewegen wordt de inkt niet volledig gefixeerd en wordt de kleur niet voldoende vastgelegd. Als het materiaal te langzaam gaat wordt het materiaal onnodig blootgesteld aan hoge temperaturen.”
Om beide situaties te voorkomen moet de motor die de kaarten door de fixatie-eenheid voert absoluut gelijkmatig lopen. Dit wordt hier gerealiseerd door de DC-tandwielmotor 2619 van FAULHABER. Daarin zit een zogenaamde flatmotor van slecht 7mm lang. Een geïntegreerde Speed Controller zorgt voor een constant toerental, het hoge koppel zorgt voor de gelijkmatige vermogensafgifte, ook onder belasting. Samen met de geïntegreerde tandwielkast van 12 mm lang is de totale aandrijving minder dan 2 cm lang. Dit is een belangrijk voordeel omdat er zich in de behuizing van de speciale printer veel techniek in een zeer kleine ruimte bevindt. Met traditionele techniek zou de aandrijving twee tot drie keer zo lang zijn.
Perfecte snelheidssynchronisering
Het drukproces begint met een MultiCard die tot 200 losse labels bevat en vanuit een ingebouwd magazijn op de transportband valt. Vervolgens wordt hij naar de startpositie voor het bedrukken getransporteerd. “Voor dit korte transport gebruikten we vroeger een normale motor waarvan de snelheid met tot wel 20% kon afwijken van de nominale waarde. Het neutraliseren van deze afwijking kostte veel tijd en geld. Dankzij een nieuwe motor van FAULHABER besparen we deze kosten nu, extra aanpassing van de transportsnelheid is niet meer nodig.
De eerdergenoemde motor uit de fixatie-eenheid synchroniseert ook het transport van de kaarten door de printeenheid. De eisen zijn daar vrijwel hetzelfde als in de fixatie-eenheid. De uitgangspositie wordt bij de referentiemeting gecontroleerd, de kaart wordt naar de printeenheid geschoven en bedrukt.
“Door de referentiemeting worden materiaal en opdruk zeer nauwkeurig geplaatst,” legt Michael Gockel uit. “Om te zorgen dat de printkop exact de juiste positie heeft moet het transport van de Multi-Card met extreme nauwkeurigheid verlopen.” De koppeling van de printeenheid en de fixatieeenheid, die vroeger apart geregeld moest worden, functioneert nu probleemloos omdat de beide vergelijkbare motoren voor printen en fixeren zorgen voor een naadloze overgang. “De specificaties van de motoren zijn geïntegreerd in de besturingssoftware,” vertelt de ontwikkelingsleider. “De betrouwbare werking van de aandrijving maakt alle overige afstellingen of programma-aanpassingen overbodig, ze lopen automatisch synchroon.”
Klantspecifieke aanpassingen
Bij de ontwikkeling van de PJA waren ook experts van FAULHABER betrokken. Ze verzorgden niet alleen het gebruikelijke uitgebreide advies en de toepassingsspecifieke installatie van de de aandrijving. “Om de motor perfect bij de printer te laten passen, hebben we wat aanpassingen doorgevoerd,” vertelt Thomas Kraus, die bij FAULHABER verantwoordelijk was voor het project. “We hebben onder andere de stekker en het snoer aangepast, de kabel voorzien van een trekontlasting, de lengte van de uitvoeras van de motor veranderd en er een vlak op gemaakt voor het aanbrengen van een tandwiel. Bovendien hebben we de printplaat van de besturing opnieuw geparametreerd en de aansturingsfrequentie aangepast om een optimale werking te realiseren. De eenheid biedt daarnaast een geïntegreerde snelheidscontrole die er bijvoorbeeld voor zorgt dat kunststof-en metaalkaarten, die een verschillend gewicht hebben, met de juiste constante snelheid getransporteerd worden.” Michael Gockel heeft prettige herinneringen aan de professionele uitwisseling: “De samenwerking was zeer intensief en zeer succesvol.”
