Pressen produzieren Plastikkarten

Tiepner konzipierte diese Kartenherstellungsanlage für den Betrieb durch eine Person im Dreischichtbetrieb. Foto mit freundlicher Genehmigung von TOX Pressotechnik

Im Laminator sind drei Servopressen installiert: zwei in den Heizpressen und eine in der Kühlpresse. Foto mit freundlicher Genehmigung von TOX Pressotechnik

Die Anlage kann 2.000 Karten pro Stunde produzieren. Foto mit freundlicher Genehmigung von TOX Pressotechnik

Die Servopressen sind leiser und sparsamer im Betrieb als pneumatische Pressen. Foto mit freundlicher Genehmigung von TOX Pressotechnik

TOX-Servopressen sind für hochdynamische Prozesse konzipiert. Die Kraftübertragung erfolgt vom Servomotor über den Planetenantrieb. Foto mit freundlicher Genehmigung von TOX Pressotechnik

Davon hat jeder jede Menge: Kreditkarten, Kundenkarten, Mitgliedskarten. Selbst Führerscheine und Personalausweise werden längst im ID-1-Format hergestellt, dem internationalen Größenstandard für Kredit- und Debitkarten. Stapel dieser Plastikkarten, die den Geldbeutel füllen, sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken.

Die in Dietfurt ansässige Tiepner GmbH stellt seit mehr als 40 Jahren Werkzeuge und Maschinen zum Schweißen von Kunststoffen her. Der Kundenkreis des Unternehmens reicht vom Automobilzulieferer bis zum Medizingerätehersteller. Darüber hinaus stellt das Unternehmen automatisierte Laminiersysteme zur Herstellung von Kreditkarten, Debitkarten und anderen Plastikkarten her.

Da sie keine beweglichen Teile haben, können diese Karten überraschend komplex sein. Sie bestehen aus mehreren Folienschichten, die unterschiedliche Merkmale wie Prägungen, Chips, Magnetstreifen, Sicherheitsmerkmale, Hologramme oder RFID- und Speichermodule enthalten können.

Die Systeme von Tiepner werden an die spezifischen Anforderungen jedes Kunden angepasst, der grundlegende Herstellungsprozess ist jedoch derselbe: Zusammentragen der Folie, Laminieren, Lochen und abschließend die Kontrolle der fertigen Karten. Herzstück jeder Tiepner-Anlage ist die Laminiereinheit, die auf Servopressen der TOX Pressotechnik GmbH & Co. setzt.

Zunächst können bis zu acht verschiedene Folien automatisch von einem Bogen oder einer Rolle zusammengetragen und übereinander gestapelt werden. Die präzise Ausrichtung übereinander durch Druckregistrierung wird durch ein Bildverarbeitungssystem sichergestellt. Jede Folienschicht enthält spezifische Module und Funktionen, je nachdem, welche Karte produziert wird. Anschließend wird das Folienheft an die Laminiereinheit übergeben, die diesen Folienstapel irreversibel verbindet.

Ein Rundschalttisch leitet dieses zusammengestellte Folienheft an die Heizpresse weiter, die aus zwei beheizten Stempeln – einer oben und einer unten – besteht, die auf bis zu 200 °C erhitzt werden können. Die beheizte Presse erweicht die Kunststofffolien und verbindet sie zusammen. Anschließend wird eine Kühlpresse verwendet, um die Temperatur der Baugruppe zu senken und den Kunststoff zu stabilisieren.

Der Laminiervorgang erfolgt in Taktzeiten von 18 Sekunden. Anschließend leitet das System das laminierte Paket an die Stanze weiter. Am Ende des Prozesses werden die Lochkarten auf Maßhaltigkeit, Oberflächenbeschaffenheit, RFID-Funktion und weitere Merkmale überprüft, bevor sie in ein Magazin gestapelt werden.

„Für den Laminierprozess nutzen wir seit jeher die TOX Power Packages, weil sie zuverlässig und robust sind“, sagt Christian Höltge, Geschäftsführer von Tiepner. „Aber wir haben jetzt in einer neuen Maschine die mit Druckluft betriebenen Power Packages durch den TOX Electric Drive ersetzt. Es handelt sich um das erste System mit elektromechanischen Pressenantrieben, die für diese Anwendung viele Vorteile mit sich bringen.

„Diese Pressenantriebe lassen sich präzise einstellen und arbeiten genauer. Vor allem sind sie leiser, was vor allem die Mitarbeiter zu schätzen wissen. Darüber hinaus können die Daten ausgelesen und analysiert werden. Wir können beispielsweise Kraft-Weg-Prozesse erstellen und Leistungsdaten zur Qualitätskontrolle und Rückverfolgbarkeit auswerten.“

Auch der Anlagenbetrieb habe sich mit den TOX-Elektromodulen verbessert, sagt Höltge. Nicht zuletzt ist der Betrieb der Gesamtanlage wirtschaftlicher geworden, da keine teure Druckluft mehr benötigt wird.

Im Laminator sind drei elektromechanische Servopressen TOX verbaut: zwei EX-K-Antriebe mit Planetengewindespindeln in den Heizpressen und ein EPMK-Antrieb mit Sensoren zur Kraft- und Positionsmessung in der Kühlpresse. Diese Antriebe sind für hochdynamische Prozesse ausgelegt. Die Kraftübertragung erfolgt vom Servomotor über den Planetenantrieb und die Planetengewindespindel auf den Arbeitskolben und damit auf das Werkzeug. TOX liefert die elektromechanischen Leistungsmodule als vormontierte und anschlussfertige Einheiten.

„Mit TOX Pressotechnik pflegen wir seit mehr als 20 Jahren gute Geschäftsbeziehungen“, sagt Höltge. „Die Zusammenarbeit verläuft immer unkompliziert und reibungslos und wir haben einen festen Ansprechpartner, der bei Bedarf sofort Unterstützung leistet.“

Mit der aktuellen Anlage hat Tiepner die bislang technisch aufwändigste Kartenproduktionsanlage realisiert. Die Maschine ist etwa 8 Meter lang, 5 Meter breit und 3 Meter hoch. Es ist für die Bedienung durch eine Person im Dreischichtbetrieb ausgelegt. Pro Stunde werden 2.000 Karten produziert, jede genau 85,6 Millimeter lang, 53,98 Millimeter breit und mit abgerundeten Ecken.

Weitere Informationen zu elektrischen, pneumatischen und hydropneumatischen Pressen finden Sie unter https://us.tox-pressotechnik.com.

Weitere Informationen zu Montagepressen finden Sie in den folgenden Artikeln:

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