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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Herstellung von werkzeugfallenden 3D-MID-Bauteilen: Direktübertragung von elektrischen Leiterbahnen beim Spritzgießen

Wednesday (18.09.2019)
17:00 - 17:30 Uhr Rotterdam
Bestandteil von:


Die Oberflächenfunktionalisierung von spritzgegossenen Kunststoffbauteilen mit elektrisch leitfähigen Leiterbahnen (3D-MID-Bauteile) erfolgt aktuell unter anderem durch die Anwendung der Laser-Direktstrukturierung (LDS-Verfahren). Dieses mehrstufige Verfahren, welches die Prozessschritte Spritzgießen, Laserstrukturierung, Metallisierung und Ankontaktierung umfasst, ist durch seine Komplexität jedoch sehr zeit-, energie- und kostenintensiv. Eine Alternative stellt das an der Technischen Universität Chemnitz (Professur Kunststoffe) entwickelte Verfahren der so genannten In-Mold-Funktionalisierung dar. Hierbei sind das Spritzgießen und die Oberflächenfunktionalisierung mit elektrischen Leiterbahnen in einem einstufigen Prozess kombiniert. Die elektrischen Leiterbahnen werden mittels einer geeigneten Drucktechnik auf die Werkzeugwand der Spritzgussmaschine appliziert. Zu diesem Zweck werden leitfähige Drucksubstanzen (Pasten oder Farben) verwendet. Durch das Überströmen mit Kunststoffschmelze werden die applizierten Leiterbahnen von der entstehenden Bauteiloberfläche aufgenommen, sodass die Funktionalisierung werkzeugfallend übertragen wird. Der Vorteil der In-Mold-Funktionalisierung besteht darin, dass im Gegensatz zum genannten LDS-Verfahren keine speziellen Additive, wie z.B. Palladium, zugesetzt werden müssen.

Der Beitrag stellt die ressourceneffiziente Technologie der In-Mold-Funktionalisierung mit dem Tampondruck als geeignete Drucktechnologie vor und zeigt die Herausforderungen des Prozesses. Darüber hinaus werden die Ergebnisse von Untersuchungen zum Einsatz verschiedener leitfähiger Substanzen in Kombination mit verschiedenen Substraten (z.B. PA66, PBT) dargestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass unter optimalen Prozessbedingungen eine vollständige Übertragung der elektrischen Leiterbahnen realisierbar ist. Die erzielten elektrischen und mechanischen Eigenschaften sind vielversprechend.

Sprecher/Referent:
Aneta Cmarová
Technische Universität Chemnitz
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Michael Gehde
    Technische Universität Chemnitz

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