Automatisierung

Elektromechanische Pressantriebe in der ID-Kartenproduktion

Über die Entstehung von Führerschein, Ausweis & Co.

28.04.2022 - Tiepner entwickelt Maschinen für die Produktion von Karten im ID-1-Format. Der komplexe Mehrlagenaufbau der Karten ermöglicht deren Individualisierung und das Einbringen spezifischer Merkmale. Ein zentraler Arbeitsschritt ist die Laminierung, bei der es auf Prozesssicherheit und Qualität ankommt. Für die Heiz- und Kühlpressen verbaut Tiepner elektromechanische Servopressen-Antriebe.

Kreditkarten, Kundenkarten, Führerschein und Personalausweis – alles sogenannte Karten im ID-1-Format. Ihre Herstellung erfolgt auf Anlagen des Vorrichtungs- und Sondermaschinenbauers Tiepner: Das Unternehmen entwickelt und konstruiert Systeme für verschiedene Anwender, die diese Karten produzieren und individuell gestalten – sowohl hinsichtlich des Designs als auch im Aufbau. Die ID-Karten bestehen aus mehreren Folienschichten, die unterschiedliche Merkmale enthalten können, beispielsweise Prägungen, Chips, Magnetstreifen, Sicherheitsmerkmale, Hologramme oder RFID- und Speichermodule. Tiepner baut diese Anlagen kundenindividuell, wobei der grundsätzliche Ablauf immer gleich ist: Zusammentragen der Folien, laminieren, stanzen und schließlich prüfen der fertigen Karten. Herzstück einer solchen ZLSP-Anlage ist die Laminiereinheit, in der Tiepner Servopressen von Tox Pressotechnik verbaut.

Vom Folienstapel zur Karte

Zunächst können bis zu acht verschiedene Folien vom Bogen oder von der Rolle automatisiert zusammengetragen und positionsgenau übereinandergestapelt werden. Das präzise Übereinander-Ausrichten per Druckmarkenerkennung stellt ein Bildverarbeitungssystem sicher. Jede Folienlage enthält spezifische Module und Merkmale – je nachdem, welche Karte produziert wird. Dann wird das Folienheft der Laminiereinheit übergeben, die diesen Folienstapel irreversibel zusammenfügt: Ein Rundtakttisch führt das zusammengetragene Folienheft der Heizpresse zu – bestehend aus zwei Heizstempeln, einem unteren und einem oberen, die sich auf bis zu 200 °C aufheizen lassen. In dieser Heizpresse werden die Kunststofffolien aufgeweicht und miteinander verbunden. Anschließend kommt die Kühlpresse zum Einsatz, um dem nun fest verbackenen Folienpaket die Wärme wieder zu entziehen und den Kunststoff zu stabilisieren. Der Laminierprozess erfolgt im 18-Sekunden-Takt. Anschließend übergibt die ZLSP-Anlage das laminierte Paket an die Stanze. Am Ende des Prozesses werden die gestanzten Karten auf Maßhaltigkeit, Oberfläche, RFID-Test und andere mögliche Merkmale geprüft, bevor sie in ein Magazin abgestapelt werden.

Strom statt teure Druckluft

„Für den Laminierprozess haben wir traditionell die Tox-Kraftpakete verwendet, weil sie zuverlässig und robust sind“, erläutert Christian Höltge, der neben Thomas Weigl als Geschäftsführer das Unternehmen leitet. „Doch nun haben wir in einer neuen Maschine die mit Druckluft betriebenen Kraftpakete durch die Tox-ElectricDrive ersetzt. Es ist die erste Anlage mit elektromechanischen Pressantrieben, weil sie viele Vorteile in der Anwendung bringen“, betont Höltge. „Diese Pressenantriebe sind präzise einstellbar und arbeiten genauer. Vor allem sind sie leiser, was besonders die Mitarbeiter zu schätzen wissen. Zudem sind die Daten auslesbar und analysierbar. Wir können zum Beispiel Diagramme wie Kraft-Weg-Verläufe erstellen und Leistungsdaten auswerten – das dient der Qualitätskontrolle und der Rückverfolgbarkeit.“ Auch die Anlagenbedienung habe sich durch die Tox-ElectricDrive-Module vereinfacht, argumentiert Höltge. Nicht zuletzt werde die ZLSP-Anlage insgesamt deutlich günstiger und sparsamer, weil teure Druckluft nicht mehr benötigt wird.

Ausgelegt für hochdynamische Arbeitsabläufe

Im Laminator sind insgesamt drei elektromechanische Servopressen-Antriebe verbaut: in den Heizpressen zwei Tox-ElectricDrive vom Typ EX-K mit Planetenrollengewindespindel sowie in der Kühlpresse ein Tox-ElectricDrive vom Typ EPMK mit Sensorik für Kraft- und Wegerfassung samt zugehöriger Pressensteuerung. Diese Antriebe sind für hochdynamische Arbeitsabläufe ausgelegt. Die Kraftübertragung erfolgt vom Servomotor über das Planetengetriebe und die Planetenrollengewindespindel auf den Arbeitskolben und damit auf das Werkzeug. Tox Pressotechnik liefert die elektromechanischen Antriebe komplett als montage- und anschlussfertige Einheiten.
„Mit Tox Pressotechnik verbindet uns schon seit rund 20 Jahren eine gute Geschäftsbeziehung“, bestätigt Tiepner-CEO Christian Höltge. Mit der aktuellen Anlage hat Tiepner die vierte und technisch bislang anspruchsvollste ZLSP-Ausbaustufe für die ID-1-Kartenproduktion realisiert. Die Maschine ist rund acht Meter lang, fünf Meter breit, drei Meter hoch und für die Einpersonen-Bedienung im Dreischichtbetrieb konzipiert. 2.000 Karten – jede exakt 85,60 mm lang, 53,98 mm breit und mit abgerundeten Ecken – produziert sie pro Stunde.

Autor
Hartmut Dittrich,
Technische Beratung; Vertrieb Außendienst Deutschland

Kontakt

TOX Pressotechnik GmbH & Co. KG

Riedstr. 4
88250 Weingarten
Deutschland

+49 0751 5007 0
+49 751 52391

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