Guia sobre máquinas de montagem SMT: como funcionam e como escolher

Uma máquina de montagem SMT (pick-and-place), também denominada montadora de chips ou máquina de colocação de componentes, retira componentes eletrónicos de alimentadores ou tabuleiros, verifica a sua posição e orientação através de um sistema de visão e coloca-os nos pontos de uma placa de circuito impresso (PCB) onde foi aplicada pasta de solda. A escolha da máquina adequada depende da composição real dos componentes e da gama de produtos, e não apenas da velocidade de colocação anunciada.

Para quem compra pela primeira vez, a ficha técnica pode ser enganadora. Duas máquinas podem afirmar que processam 80 000 componentes por hora (CPH), mas apresentar um rendimento muito diferente quando processam a mesma placa. A disposição dos alimentadores, a variedade de componentes, as trocas de bicos, o tempo de inspeção visual, a transferência de placas, o reabastecimento e o equilíbrio da linha são fatores que afetam o resultado.

Este guia explica o funcionamento da máquina de dentro para fora e apresenta, em seguida, um método prático para comparar plataformas. Destina-se a engenheiros de produção, equipas de manutenção, responsáveis pela aquisição de equipamento e empresas que estejam a avaliar uma linha de SMT nova ou usada.

Resposta curta: Escolha uma máquina de montagem SMT analisando os dados da sua placa, a lista de componentes, o volume de produção, a frequência de troca de modelo, os requisitos de qualidade e a disponibilidade de assistência técnica local. Considere o CPH do catálogo como um valor de referência medido em condições específicas. Peça a cada fornecedor que teste a mesma placa e a mesma lista de materiais antes de comparar os resultados.

O que é uma máquina de montagem SMT do tipo «pick-and-place»?

Uma máquina de colocação de componentes SMT é um equipamento de montagem automatizado que transfere os dispositivos de montagem em superfície da embalagem para os locais programados numa placa de circuito impresso. Normalmente, entra em funcionamento após a impressão e a inspeção da pasta de solda e antes da soldadura por refluxo.

Uma linha de SMT típica segue esta sequência:

1. Um carregador de placas de circuito impresso introduz placas em branco na linha de produção.
2. Uma impressora de pasta de solda deposita a pasta através de um estêncil.
3. A inspeção da pasta de solda (SPI) verifica o volume, a altura, a área e o alinhamento da pasta.
4. Uma ou mais máquinas de montagem «pick-and-place» montam a placa.
5. Um forno de refluxo derrete a solda e forma as juntas.
6. A inspeção ótica automatizada (AOI), a inspeção por raios X ou os testes elétricos verificam o resultado.

A máquina de colocação não cria a junta de solda. A sua função consiste em colocar o componente correto no local correto, com o ângulo e a força de colocação corretos, com consistência suficiente para que o processo de refluxo conclua a montagem.

“Os termos ”montador de chips“ e ”máquina de montagem SMT» são frequentemente utilizados de forma intercambiável. Em algumas fábricas, no entanto, lançador de fichas refere-se, de forma mais restrita, a uma máquina de alta velocidade otimizada para pequenos componentes passivos, enquanto montador flexível refere-se a uma máquina que manuseia circuitos integrados, conectores e uma gama mais ampla de componentes.

Como funciona uma máquina de montagem SMT do tipo «pick-and-place»?

Veja como a colocação está interligada com a impressão, a inspeção e o reflow no Guia completo sobre a linha de produção SMT.

A máquina repete um ciclo coordenado de posicionamento da placa, alimentação de componentes, recolha, correção por visão, colocação e verificação do processo. Cada etapa é rápida, mas uma pequena falha em qualquer uma delas pode reduzir a produção ou causar defeitos intermitentes.

1. A placa de circuito impresso é introduzida e posicionada

O transportador desloca a placa de circuito impresso (PCB) para a área de colocação. A placa é mantida firme por travões, grampos e pinos de apoio. A câmara, voltada para cima ou para baixo, dependendo do design da máquina, lê as marcas de referência para calcular o desvio real da placa nos eixos X, Y e de rotação.

É importante que o reconhecimento dos pontos de referência seja preciso, porque uma placa de circuito impresso (PCB) nunca se encontra exatamente na mesma posição mecânica em cada ciclo. Também podem ser utilizados pontos de referência locais em torno de pacotes de passo fino, quando a tolerância de colocação exigida é mais restrita do que a correção ao nível da placa consegue proporcionar.

2. Os alimentadores apresentam os componentes

A maioria dos componentes pequenos é fornecida em embalagens do tipo «tape-and-reel». Um alimentador de fita faz avançar a fita transportadora um compartimento e expõe o componente seguinte para ser recolhido. Outros métodos de fornecimento incluem tabuleiros, tubos, varetas, embalagens tipo «waffle», alimentadores a granel e alimentadores personalizados para formatos irregulares.

A alimentação faz parte do processo de colocação, não sendo um pormenor de aquisição à parte. Um alimentador impreciso ou mal conservado pode causar erros de recolha, danos na fita de cobertura, posicionamento instável dos componentes ou paragens repetidas da máquina. A disponibilidade do alimentador também determina quantos tipos de componentes podem permanecer carregados e quanto tempo demora uma mudança de produto.

3. Um bico retira o componente

A cabeça de colocação desloca-se sobre o alimentador. Um bocal desce, aplica vácuo e retira o componente do seu compartimento. Os sensores de vácuo e as câmaras de visão lateral podem confirmar se o componente foi recolhido corretamente.

O bico deve corresponder à superfície superior, às dimensões, ao peso e ao material do componente. Um bico demasiado pequeno pode não segurar a peça com firmeza. Um bico demasiado grande pode tocar em elementos de fita adjacentes ou cobrir arestas relevantes para a deteção visual. Pontas de bico desgastadas, vias de ar obstruídas, refletores danificados e vácuo fraco são causas comuns de uma recolha instável.

4. O sistema de visão identifica e corrige a peça

Antes da colocação, a máquina mede a posição e a rotação do componente em relação ao bico. Dependendo do componente e da plataforma, pode inspecionar o corpo, as arestas, os terminais, as saliências ou outras características.

O sistema de controlo combina a correção dos componentes com a correção dos pontos de referência da placa de circuito impresso. Em seguida, calcula o movimento necessário para colocar a peça nas coordenadas programadas. Os circuitos integrados de passo fino e os invólucros invulgares requerem, geralmente, mais processamento de imagem do que os pequenos chips retangulares, pelo que a composição dos componentes altera o tempo de ciclo alcançável.

5. O componente é colocado

A cabeça desloca-se até à posição pretendida, roda o componente, baixa o bico e coloca a peça na pasta de solda. É necessário controlar a altura e a força de colocação. Uma força excessiva pode danificar um componente frágil, perturbar a pasta, deformar a placa de circuito impresso ou acelerar o desgaste do bico. Um deslocamento descendente insuficiente pode fazer com que o componente não assente corretamente.

6. Os dados de produção são registados

As máquinas modernas registam eventos como erros de recolha, falhas de reconhecimento, estado do alimentador, contagem de componentes, alarmes e resultados de colocação. O software da fábrica pode ligar esses registos a sistemas de verificação de materiais, rastreabilidade, manutenção e monitorização da linha de produção.

Os dados revelam-se mais úteis quando a fábrica dispõe de um plano de reação claro. Um gráfico de erros de recolha tem pouco valor se ninguém verificar se a causa reside na fita, no alimentador, no bico, no circuito de vácuo ou na biblioteca de componentes.

Os principais sistemas no interior de uma máquina de colocação

Para obter informações sobre a entrega e a recolha de componentes, utilize o serviço específico Guia de alimentadores SMT e Guia de bicos SMT.

Uma máquina «pick-and-place» é um sistema composto por conjuntos interdependentes de componentes mecânicos, óticos, pneumáticos, eletrónicos e de software. Compreender estes conjuntos facilita consideravelmente a comparação entre máquinas e a resolução de problemas relacionados com peças sobressalentes.

Estes sistemas devem ser considerados em conjunto. Por exemplo, a substituição de um bico pode não resolver um problema de recolha se a posição de recolha do alimentador estiver a desviar-se ou se o filtro de vácuo estiver obstruído.

Tipos de máquinas de montagem SMT do tipo «pick-and-place»

As máquinas de montagem são normalmente descritas como sistemas de alta velocidade, flexíveis, modulares ou para peças de formas irregulares. As delimitações já não são tão rígidas como eram antigamente: as plataformas atuais combinam frequentemente várias opções de cabeças e podem abranger uma vasta gama de componentes dentro de uma mesma família de produtos.

Máquinas de colocação de chips de alta velocidade

Estas máquinas dão prioridade aos componentes pequenos e a uma elevada produtividade por área. Utilizam normalmente cabeças multifuso ou rotativas e são adequadas para placas com grandes quantidades de resistências, condensadores e circuitos integrados pequenos.

São uma excelente opção quando a gama de produtos é estável e o volume de chips pequenos constitui a principal limitação. A velocidade indicada no catálogo deve, ainda assim, ser testada com a placa real. Um produto que inclua muitos pontos de alimentação, vários tipos de bicos ou reabastecimentos frequentes pode apresentar um desempenho muito inferior ao valor obtido em condições ideais.

Aplicadores flexíveis ou multifuncionais

Os montadores flexíveis suportam uma gama mais ampla de componentes, incluindo circuitos integrados de maiores dimensões, conectores, blindagens e peças fornecidas em tabuleiros. Podem sacrificar alguma velocidade na colocação de chips pequenos em troca de maior capacidade de componentes, controlo da força de colocação ou funções de visão de maior precisão.

Muitas vezes, coloca-se uma máquina de montagem flexível a seguir a uma máquina dedicada aos chips, embora uma única plataforma capaz possa ser suficiente para a produção de baixo a médio volume.

Sistemas modulares de colocação

Uma linha modular utiliza máquinas ou módulos configuráveis que podem ser combinados em função da gama de produtos. Isto permite que uma fábrica distribua lascas pequenas, pacotes de passo fino e componentes maiores por diferentes cabeças ou máquinas.

A principal vantagem é o equilíbrio da linha de produção. O principal desafio em termos de compras reside no facto de o resultado final depender da configuração: o tipo de cabeça, o modo de pista, a configuração do alimentador, as dimensões da placa, as opções de software e o equipamento adjacente são todos fatores importantes.

Sistemas de forma ímpar e com capacidade de inserção

Alguns componentes não podem ser manuseados de forma fiável por um bocal de vácuo padrão ou por um alimentador de fita comum. Conectores de grandes dimensões, transformadores, peças radiais ou axiais e componentes inseridos mecanicamente podem exigir pinças, controlo de força, inspeção de terminais, fixação por clinchagem ou equipamento de inserção específico.

Antes de partir do princípio de que uma especificação de “componente de grandes dimensões” abrange uma peça de forma irregular, forneça ao fornecedor um desenho, a massa, o centro de gravidade, a superfície de preensão, o método de embalagem, a geometria dos pinos e a força de inserção necessária.

Como se programa uma máquina de montagem SMT do tipo «pick-and-place»?

Um programa de uma máquina de montagem SMT converte os dados de projeto da placa de circuito impresso (PCB) em instruções para a máquina: qual o alimentador que fornece cada componente, qual o bocal que o manuseia, onde é colocado, a sua rotação e quais as verificações de visão que se aplicam. O software específico varia consoante a marca, mas os dados e as verificações da primeira placa são, em geral, semelhantes.

1. Preparar os dados da lista de materiais (BOM) e do centroide. Confirme os designadores de referência, os nomes dos pacotes, as coordenadas X/Y, as convenções de rotação e a origem da placa.
2. Criar registos da biblioteca de componentes. Defina as dimensões do corpo, a posição do captador, a altura, a polaridade, o método de detecção e a tolerância permitida.
3. Atribuir alimentadores e bicos. Adapte a largura da fita, o espaçamento dos encaixes, a disposição dos componentes e a geometria dos bicos a cada peça.
4. Definir a placa e os pontos de referência. Defina as dimensões da placa de circuito impresso ou do painel, a direção do transportador, as localizações dos suportes e os pontos de referência globais ou locais.
5. Otimizar a sequência. Equilibre as cabeças, reduza os deslocamentos desnecessários e tenha em conta as trocas de bicos, a recolha de tabuleiros e os componentes de grandes dimensões.
6. Faça uma verificação inicial da placa. Verifique a polaridade, a rotação, a posição de colocação, a estabilidade da captação e a rastreabilidade do programa em relação à lista de materiais (BOM) antes de dar luz verde à produção.

Um erro comum é considerar o ficheiro do centroide como um programa de máquina concluído. Trata-se apenas de um ponto de partida. As convenções de rotação do CAD, as origens dos pacotes e os nomes das bibliotecas de componentes diferem frequentemente entre o software de conceção e as plataformas de colocação. Um erro de rotação de 90 graus ou uma regra de polaridade incorreta pode afetar todas as placas do lote.

O que significam, na verdade, CPH, precisão e Cpk?

O CPH, a precisão de posicionamento e a capacidade do processo descrevem diferentes aspetos de uma máquina. Nenhum deles, por si só, permite prever se a linha completa irá cumprir uma meta de produção.

CPH: componentes por hora

CPH é o número de costuras que uma máquina consegue realizar numa hora. Os valores indicados pelos fabricantes são frequentemente medidos em condições ideais ou definidas. A JUKI, por exemplo, descreve o valor de 100 000 CPH da RX-8 como um valor de fábrica em condições ideais. Essa precisão é essencial na comparação entre máquinas.

A produção real poderá ser inferior devido a:

• Tempo de carregamento, fixação e leitura dos pontos de referência da placa de circuito impresso;
• a distância entre os alimentadores e as coordenadas de colocação;
• tempo de reconhecimento de componentes e de troca de bicos;
• reabastecimento do alimentador e resposta do operador;
• recepções rejeitadas e novas tentativas de reconhecimento;
• mudança de produto e verificação do programa;
• desequilíbrio entre as máquinas de colocação ou outro equipamento da linha de produção.

Uma comparação útil consiste em pedir a cada fornecedor que calcule e, em seguida, demonstre o tempo de ciclo para os mesmos dados do centroide, lista de materiais (BOM), painel, plano de alimentação e definições de qualidade.

Converter o CPH nominal numa meta ao nível do conselho de administração

Comece por considerar o número de colocações por placa e o número de placas necessárias por hora. Uma placa com 650 colocações, a um ritmo de 60 placas por hora, necessita de 39 000 colocações bem-sucedidas por hora, antes de se ter em conta as margens de tolerância para a leitura de pontos de referência, a transferência de placas, as recolha rejeitadas, o reabastecimento e a troca de placas. Compare esse requisito com um tempo de ciclo comprovado, e não apenas com o CPH indicado no catálogo.

No caso de uma fábrica que produz vários tipos de produtos, registe também o tempo de troca de linha, o tempo de verificação da primeira placa e o tempo de preparação do alimentador. Esses valores costumam ter um impacto maior na viabilidade do projeto do que uma pequena diferença na velocidade teórica de colocação.

Precisão de posicionamento

A precisão de colocação indica o grau de aproximação com que a máquina coloca um componente na posição alvo, em condições de teste especificadas. Pode ser expressa em micrómetros e acompanhada de um valor Cpk. O método de medição, o tipo de componente, o material de referência, o cabeçote, o modo de velocidade e o ambiente de teste podem variar consoante o fornecedor.

Não compare dois valores de precisão sem antes compreender as condições em causa. Uma máquina pode ser altamente precisa e, ainda assim, produzir defeitos se a placa de circuito impresso não estiver devidamente apoiada, se os dados dos componentes estiverem errados, se o bico estiver gasto ou se a impressão da pasta de solda for instável.

Cpk: capacidade do processo

O Cpk indica o grau de adequação da distribuição de um processo aos limites definidos, tendo em conta a centralização. Um valor de Cpk mais elevado indica, geralmente, uma maior margem entre a variação do processo e os limites de especificação. O valor indicado para uma máquina não é o mesmo que o Cpk do processo de montagem final, o qual depende também dos materiais, da impressão, do desenho da placa, do refluxo, da inspeção e dos métodos de medição.

Gama de componentes

As dimensões mínima e máxima dos componentes são critérios de seleção úteis, mas não comprovam que todas as peças que se situam entre esses limites sejam compatíveis. Verifique:

• comprimento, largura e altura do componente;
• peso e centro de gravidade;
• tipo de embalagem e de chumbo;
• superfície de recolha disponível;
• requisitos de visão e iluminação;
• formato de embalagem;
• disponibilidade de bicos ou pinças;
• força necessária para a colocação ou inserção.

Capacidade do alimentador

A capacidade do alimentador afeta tanto a capacidade de produção como o trabalho de troca de produto. O número nominal de posições do alimentador é apenas um ponto de partida, uma vez que alimentadores largos, tabuleiros, alimentadores de bastões e acessórios ocupam espaço de forma diferente.

Solicite o plano de abastecimento para a sua lista de materiais (BOM). Este deve identificar todos os componentes, a largura do canal de abastecimento, métodos alternativos de abastecimento, a frequência de reabastecimento e as oportunidades de configuração partilhada.

Exemplos de plataformas de colocação profissionais atuais

Para uma comparação mais abrangente de fabricantes, famílias de modelos e aspetos relacionados com o suporte, consulte o Guia das principais marcas e séries de equipamentos SMT.

As máquinas abaixo ilustram diferentes abordagens existentes no mercado atual. Não estão classificadas por ordem de importância. Os valores de velocidade e precisão indicados pelos fabricantes baseiam-se em diferentes configurações e condições de teste, pelo que não devem ser considerados como um ponto de referência comparável.

Os nomes dos modelos, por si só, não são suficientes para tomar uma decisão de compra. Um orçamento deve indicar a configuração da cabeça, o modo de fluxo da placa, a quantidade e o tipo de alimentadores, as unidades de tabuleiro, os bicos, as opções de software, as interfaces de rastreabilidade, os serviços de apoio, a instalação, a formação, a garantia e os critérios de aceitação.

Como escolher a máquina de montagem SMT adequada

O melhor método de seleção começa pelos dados de produção, transforma-os num teste de aceitação e só depois compara as propostas das máquinas. Isto evita que uma especificação de vendas se torne o pressuposto de produção da fábrica.

Passo 1: Definir o portfólio de produtos

Prepare produtos representativos, em vez de se limitar apenas à placa mais fácil ou com maior volume de produção. Para cada produto, recolha:

• procura anual e de pico;
• tamanho do lote e número de trocas;
• Dimensões, espessura, peso e limites de deformação das placas de circuito impresso (PCB) e dos painéis;
• dados de localização do centroide ou do ponto XY;
• Lista de materiais (BOM) com embalagem, quantidade e alternativas aprovadas;
• embalagem dos componentes e quantidades por bobina;
• componentes de passo fino, BGA, frágeis, altos, pesados ou com formas invulgares;
• requisitos de rastreabilidade e inspeção.

Se houver incertezas quanto a produtos futuros, defina um limite de expansão realista, em vez de adquirir todas as opções possíveis.

Passo 2: Calcular a potência de saída de linha necessária

Converta a procura em placas por hora, tendo em conta os tempos de inatividade planeados, as pausas, a manutenção preventiva, o reabastecimento de materiais e a mudança de produto. Em seguida, calcule o número de colocações por placa e identifique qual o grupo de componentes que irá constituir o gargalo da linha.

Uma estimativa simples é:

colocações necessárias por hora = placas necessárias por hora × colocações por placa

Isto é apenas um ponto de partida. A simulação detalhada deve incluir o manuseamento das placas, o deslocamento do alimentador, o sistema de visão, as trocas de bicos e a divisão de tarefas entre as máquinas.

Passo 3: Corresponder os requisitos dos componentes e dos alimentadores

Confirme se cada componente dispõe de um método de abastecimento, um método de deteção visual, um bico ou uma pinça e um processo de colocação adequados. A máquina deve também dispor de capacidade de alimentação prática suficiente para a estratégia de configuração pretendida.

No caso da produção de grande variedade, o custo dos alimentadores e da preparação fora da linha de produção pode ser tão importante quanto o preço da máquina. Configurações de alimentadores partilhados, sistemas de verificação e carrinhos de alimentadores podem poupar mais tempo de produção do que um aumento modesto na CPH indicada no catálogo.

Passo 4: Avaliar os controlos de qualidade e de processo

Pergunte como o sistema lida com:

• prevenção da utilização de componentes errados;
• verificação do código de barras e do material;
• reconhecimento de pontos de referência e de pontos de referência locais;
• controlos aquando da recolha e após a colocação;
• altura do componente e força de colocação;
• deformação e suporte das tábuas;
• registos de rastreabilidade;
• calibração e manutenção preventiva.

As funcionalidades de qualidade devem ser demonstradas nas peças mais complexas. Qualquer funcionalidade indicada como opcional, em fase de desenvolvimento ou dependente de outro pacote de software deve ser identificada antes da emissão da ordem de compra.

Passo 5: Realizar um teste de aceitação representativo

Utilize a mesma placa, os mesmos dados do programa, os mesmos componentes, os mesmos alimentadores e as mesmas regras de funcionamento para todas as plataformas pré-selecionadas. Registe:

• placas produzidas de forma contínua por hora, e não apenas um pico de curta duração;
• taxas de erro de deteção e reconhecimento por componente;
• tempo de reabastecimento e de troca;
• rendimento na primeira passagem após a impressão e o refluxo;
• intervenções do operador e recuperação após um alarme;
• necessidades reais de ar e de potência;
• tempo de preparação e otimização do programa.

Chegue a acordo sobre os critérios de aceitação antes do teste. Se possível, guarde os registos do teste e a configuração exata do software ou do equipamento utilizado.

Passo 6: Verificar o apoio ao longo da vida útil

O preço de compra mais baixo pode acabar por sair caro se for difícil obter alimentadores, bicos, calibração, assistência técnica de software ou peças sobressalentes essenciais. Avalie a capacidade de resposta do serviço de assistência local, a formação, a documentação, a assistência remota, a política de software e a disponibilidade de peças.

No caso de uma máquina usada, verifique se o fabricante original ou um prestador de serviços independente qualificado ainda pode prestar assistência técnica ao seu controlador, câmaras, sistema servo, software operacional e ferramentas de calibração proprietárias.

Prioridades de seleção por ambiente de produção

As diferentes fábricas devem atribuir pesos diferentes à mesma especificação.

Erros comuns na compra

A maioria das comparações inadequadas de máquinas falha antes mesmo de o equipamento chegar à fábrica. Baseiam-se em dados de entrada incompletos ou partem do princípio de que um número de destaque representa todo o processo.

Comparando apenas o CPH máximo

O CPH máximo é útil para a triagem, mas não representa a produção sustentada numa placa com componentes mistos. Solicite uma simulação e um teste físico utilizando os mesmos dados do produto.

Ignorar o ecossistema dos alimentadores e bicos

Uma máquina sem alimentadores e bicos adequados e em número suficiente não consegue fabricar os produtos previstos. Inclua estes itens, as respetivas ferramentas de manutenção e uma quantidade razoável de peças sobressalentes no custo total do projeto.

Considerar todos os componentes dentro do intervalo de dimensões como qualificados

As dimensões físicas não descrevem a superfície de contacto, a refletividade, a forma do terminal, a distribuição da massa, a coplanaridade, a embalagem nem a força de colocação. Analise individualmente as peças invulgares.

Comprar sem um teste de aceitação definido

Termos como “alta velocidade” e “alta precisão” não constituem critérios de aceitação. Indique por escrito o produto, as condições de funcionamento, o resultado, os indicadores de qualidade e as intervenções permitidas.

Ignorar o equilíbrio da linha

Uma máquina de montagem mais rápida não aumentará a produção se a impressora, o forno, o sistema de inspeção, o manipulador de placas ou a segunda máquina de montagem forem o ponto de estrangulamento. Avalie toda a linha de produção SMT.

Subestimar o suporte e a obsolescência

As máquinas usadas podem parecer atraentes até que uma avaria no controlador, na câmara, no acionamento ou na licença interrompa a produção. Verifique a disponibilidade de peças sobressalentes essenciais antes da compra, e não após a primeira avaria.

Peças sobressalentes e manutenção: o que requer normalmente atenção?

A estabilidade do montagem depende tanto de peças pequenas e de uso frequente como de conjuntos de maior dimensão. Uma política prática de peças sobressalentes distingue os consumíveis, as peças sujeitas a desgaste previsto e os componentes essenciais à produção com prazos de entrega longos.

Consumíveis e peças de desgaste inspecionados regularmente

• bicos de colocação e refletores de bicos;
• filtros de vácuo, anéis de vedação, tubos e conexões;
• rodas dentadas do alimentador, engrenagens, braçadeiras, molas, sensores e guias de fita;
• cintas transportadoras e componentes de batentes;
• filtros de ar e vedantes pneumáticos;
• tampas, mecanismos de descascamento e outras peças em contacto com a fita.

Os intervalos de substituição devem seguir as orientações de manutenção do fabricante da máquina e do alimentador, ajustadas com base em dados reais de erros e inspeções. A substituição de peças com base em suposições pode ocultar a verdadeira causa de uma avaria.

Sintomas que requerem diagnóstico

Ao encomendar uma peça de substituição, indique a marca da máquina, o modelo completo, o número de série, o número de referência original da peça, o modelo do alimentador ou da cabeça, a posição de instalação, fotos nítidas, as dimensões e a avaria observada. A simples correspondência visual não é fiável, uma vez que as revisões podem parecer semelhantes, mas apresentar diferenças a nível elétrico ou mecânico.

As peças originais, OEM e compatíveis não são a mesma coisa

O Guia de peças sobressalentes SMT: originais, OEM e compatíveis explica o que os compradores devem verificar antes de aprovarem uma substituição.

Uma peça original é fornecida sob a marca do fabricante da máquina e através do canal de distribuição especificado. O termo “OEM” só deve ser utilizado quando a origem de fabrico da peça for conhecida e essa afirmação puder ser comprovada. Uma peça compatível é fabricada como alternativa, destinada a ser utilizada numa aplicação específica.

As peças compatíveis podem oferecer vantagens em termos de custos e prazos de entrega para aplicações adequadas, mas a compatibilidade deve ser verificada com base no número de peça, na versão da máquina, nas dimensões, no material, nas tolerâncias e na função. Os dispositivos de segurança, os componentes de calibração de precisão, os conjuntos eletrónicos de elevado valor e as peças cuja avaria possa danificar a máquina merecem uma análise de risco mais rigorosa.

Um fornecedor independente deve indicar claramente a sua relação. Não deve dar a entender que possui autorização da JUKI, Hanwha, Panasonic, Fuji, Yamaha ou de outro fabricante, a menos que essa situação seja verdadeira e esteja documentada.

Lista de verificação para a compra de uma máquina «pick-and-place» em segunda mão

Uma máquina usada deve ser avaliada como um sistema de produção configurado, e não como um armário com uma etiqueta indicando o modelo. O seu estado, as opções, os acessórios, o software e o apoio técnico determinam o seu valor real.

Verifique o seguinte antes da compra:

• número de série, ano de fabrico, horas de funcionamento e registos de manutenção;
• configuração exata do cabeçote, da câmara, do transportador e do conjunto de alimentadores;
• versão do software instalado, licenças, palavras-passe e suportes de cópia de segurança;
• estado da calibração e ferramentas de calibração disponíveis;
• repetibilidade da colocação utilizando uma placa de teste representativa;
• estado dos fusos, guias, transportadores, cabos, ventiladores e sistemas pneumáticos;
• incluía alimentadores, bicos, bandejas, carrinhos e acessórios;
• compatibilidade com a tensão, a frequência, o fornecimento de ar e as normas de segurança locais;
• montagem, eclusas de navegação, instalação, formação e apoio ao reinício das operações;
• disponibilidade e prazo de entrega de peças sobressalentes eletrónicas e mecânicas essenciais.

Solicite um teste em tempo real, em vez de apenas um vídeo de arranque. Uma máquina que arranque com sucesso pode ainda assim apresentar problemas de posicionamento, visão, alimentador ou software que só se manifestam durante a produção.

Perguntas Frequentes

Uma máquina de montagem de chips é o mesmo que uma máquina de colocação SMT?

Normalmente, sim. Ambos os termos descrevem equipamento que coloca componentes de montagem em superfície numa placa de circuito impresso. Algumas fábricas utilizam o termo “chip shooter” para designar uma máquina destinada à colocação de componentes passivos a alta velocidade e “flexible mounter” para uma gama mais ampla de componentes.

O que significa «CPH» numa máquina SMT?

CPH significa componentes por hora. Trata-se de uma medida da velocidade de colocação, frequentemente registada em condições definidas pelo fabricante ou em condições ótimas. A produção real da fábrica depende da placa, da lista de materiais (BOM), dos alimentadores, do tempo de inspeção visual, das trocas de bicos, do reabastecimento, dos erros e do equilíbrio da linha de produção.

De quantas máquinas de montagem por picagem e colocação necessita uma linha de SMT?

A resposta depende do número de montagens por placa, do número de placas necessárias por hora, da composição dos componentes e da capacidade de cada máquina configurada. Uma linha de protótipos pode utilizar uma máquina de montagem flexível. Uma linha de grande volume pode utilizar várias máquinas, de modo a que os chips pequenos, as peças de passo fino e os componentes maiores sejam distribuídos de forma equilibrada ao longo da linha.

É possível que uma única máquina coloque todos os componentes numa placa?

Por vezes, mas não automaticamente. Confirme as dimensões, a altura, o peso, a superfície de recolha, a embalagem, os requisitos de visão, o acondicionamento e a força de colocação para cada componente atípico. Algumas peças de formato irregular ou de inserção requerem uma pinça, um alimentador especial ou uma máquina separada.

Que informações são necessárias para identificar uma peça de substituição SMT?

Indique a marca da máquina, o modelo completo, o número de série, o número de peça original, a localização da montagem, o modelo do alimentador ou da cabeça, fotografias de todas as etiquetas e conectores, as dimensões e os sintomas da avaria. Isto reduz o risco de encomendar uma versão visualmente semelhante, mas incompatível.

Um Exame Final Prático

Não pergunte: “Qual é a máquina com o CPH mais elevado?” Pergunte: “Qual é a linha configurada capaz de produzir as nossas placas representativas ao ritmo e com a qualidade exigidos, com mudanças de produção fáceis de gerir, assistência técnica e custos ao longo da vida útil?”

Essa questão leva a que a comparação se baseie novamente nas evidências. Além disso, proporciona às equipas de engenharia, produção, manutenção e compras um padrão de aceitação comum.

Se precisar de ajuda para verificar uma peça de substituição, envie à SMTBase o modelo da máquina, o número de referência da peça original, a posição de instalação e fotografias nítidas. A SMTBase é um fornecedor independente de peças e não está afiliada nem é autorizada pelas marcas de equipamento mencionadas neste guia, a menos que tal seja explicitamente indicado numa página específica.

Fontes primárias e leituras complementares

• Anúncio do produto e especificações da JUKI RX-8
• Brochura oficial da JUKI LX-8
• Página oficial do produto Hanwha HM520
• Página oficial do produto Panasonic NPM-GH
• Página oficial do produto Fuji AIMEXR