Additive Fertigung und gedruckte Mikroelektronik

Die additive Fertigung dient der Herstellung von Funktionsmustern, Prototypen sowie von kleineren Losgrößen unterschiedlichster Baugruppen. Das Labor für Konstruktionstechnik nutzt im Rahmen der durchgeführten Projekte zur Herstellung notwendiger Bauteile die Verfahren Fused Deposition Modeling (FDM), Fused Granulate Modeling (FGM) und Stereolithografie (SLA). Somit können Funktionen nach kürzester Zeit nachgewiesen und erste Versuche durchgeführt werden. Neben dem Drucken von Bauteilen z. B. aus Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyactid (PLA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und kohlefasergefüllten Medien werden auch metallische Bauteile mittels FGM-Verfahren im Labor hergestellt.

Durch die funktionsintegrierte Herstellung von mechanischen Bauteilen aus einem Material, können Vorgaben bzgl. der Nachhaltigkeit und des Leichtbaus eingehalten werden. Somit lassen sich feinwerktechnische und mikrotechnische Strukturen bzw. Bauteile relativ einfach herstellen. Durch die Verarbeitung von Spritzgussgranulaten werden Prototypen und Kleinserien aus Kunststoffen, glasfaserverstärkten Kunststoffen, Stählen, Hartmetallen und Keramiken gefertigt.

Zur Integration weiterer Funktionen werden mehrere Materialien bei der additiven Herstellung kombiniert. Ein Schwerpunkt unserer Arbeiten ist das kombinierte Auftragen von elektrisch leitfähigen Verbindungen innerhalb des FDM bzw. FGM-Prozesses.

Zeichnung gedruckter Antenne (Bild: TH Köln, IPK)

Durch derartige Systeme können z. B. Antennen gedruckt werden, die im Bereich der Mobilität, eine unserer gesellschaftlichen Herausforderungen, zur Anwendung kommen.