Extrusion 3-2020

37 Extrusion 3/2020 3D-Elektronik, Thermoformen – Aus der Forschung Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV zeigt, wie sich die Herstellung von 3D-Elektronik im Rolle-zu- Rolle-Prinzip realisieren lässt. Möglich macht dies ein neuer Thermoform- Prozess. Mit ihm gelingen höhere Umformgrade durch Temperatur- profilierung. Entwickelt wurde er im Institutsteil Verarbeitungs- technik in Dresden. D as für hohe Stückzahlen geeignete Thermoformen wird da- bei zur präzisen Steuerung des Umformprozesses mit inno- vativen Technologien zur Temperatursteuerung kombiniert. Bis- her erforderte das Herstellen von Elektronikbaugruppen aus Struktur- und Funktionskomponenten die Fertigung, Montage und Verdrahtung. Daraus resultiert ein hoher zeitlicher und mo- netärer Aufwand. Bei der im Rahmen eines Verbundprojektes entwickelten Umformtechnologie wird ein Substrat zunächst im planaren Zustand mit etablierten Technologien der Bedru- ckung und Bestückung gefertigt. Erst im letzten Verarbeitungs- schritt wird die 3D-Geometrie durch Umformen erzeugt. Inter- aktive (Bedien-)Oberflächen können so kostengünstig herge- stellt werden. Davon profitieren Anwendungsfelder wie Robo- tik, Home, Medizintechnik, Automobil und Luftfahrt. Die in die- sen Bereichen hohen Anforderungen an Ergonomie, Design und Funktionalität werden damit optimal erfüllt. Zudem bietet das neue Verfahren eine höhere Flexibilität und Gestaltungsfrei- heit. Umformprozesse gezielt steuern Das Fraunhofer IVV entwickelt Heiz- und Formtechnologien, um neuartige Produkte durch innovative Formprozesse und -technologien realisieren zu können. In der Produktentwicklung Auf dem Weg zur Herstellung von Rolle zu Rolle Das Thermoform-Verfahren des Fraunhofer IVV ermöglicht die Herstellung von 3D-Elektronik-Bauteilen im Rolle-zu-Rolle-Prinzip (© Fraunhofer IVV) mit 3D-Elektronikbauteilen unterstützt ein Expertenteam im Institutsteil Verarbeitungstechnik sowohl beim Design als auch bei der Materialauswahl und Prozessgestaltung. Mit einer ei- gens dafür entwickelten Charakterisierungsmethode lassen sich prozess- und industrienahe Belastungsgrenzen bestimmen. Darüber hinaus ermöglicht ein Thermoformversuchsstand die flexible Produktherstellung. Dafür stehen verschiedene Verfah- ren und Technologien zum Umformen zur Verfügung. Mit Hilfe experimenteller und numerischer Simulation können Herstel- lungsprozess und Produktgeometrie nachgebildet und opti- miert werden. Mit dem Thermoform-Versuchsstand ist das Fraunhofer IVV in Dresden in der Lage, unterschiedliche Mate- rialien mit aufgebrachter Elektronik für Unternehmen im Test- lauf zu formen. Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV Institutsteil Verarbeitungstechnik Heidelberger Str. 20, 01189 Dresden, Deutschland www.ivv.fraunhofer.de/de/dresden.html