Inno3D

Erforschung innovativer 3D-Druckverfahren

Aerosol-Jet zum dreidimensionalen mikroskaliertem Auftragen von Strukturen für "Printed Electronics"
Anschaffung eines Aerosol-Jets zum dreidimensionalen mikroskaliertem Auftragen von Strukturen für "Printed Electronics"

Im Rahmen des Projektvorhabens "Inno3D" sollen innovative 3D-Druck Fertigungsverfahren erforscht werden, die sich durch eine hohe Systemintegration auszeichnen, um Aufwände für die Endmontage von Produkten zu verringern. Konkret werden die beiden Themenfelder Printed Electronics und Multimaterialdruck bearbeitet. Das Projekt wird in enger Zusammenarbeit mit kleinen und mittleren Unternehmen (KMUs) durchgeführt.

Mittelgeber

Senatsverwaltung für Bildung, Jugend und Wissenschaft

Förderprogramm

EFRE - Aktion 1.9 - Infrastruktur für Wissenschaft und Forschung

Projektlaufzeit

01.07.2016 bis 30.06.2019

Projektleitung

Prof. Dr. Manfred Hild
Prof. Dr. Nicolas Lewkowicz

Beteiligte Professoren/-innen

Prof. Dr.-Ing. Ralf Förster
Prof. Dr.-Ing. Alfred Rozek

Projektmitarbeiter/-innen

Benjamin Panreck
Torben Skala

Projektbeschreibung

Additive Fertigungsverfahren (sog. 3D-Druck) haben sich im Laufe der letzten Jahre in vielen Branchen etabliert, gehören aber definitiv zu den Produktionsverfahren, deren Erforschung gerade erst begonnen hat. In der Regel werden diese Verfahren nur zur Herstellung von Prototypen und Demonstratoren verwendet, sind jedoch aus Rentabilitätsgründen noch nicht im großen Stil in Massenproduktionsketten eingegliedert. Mehrere Dutzend Berliner KMUs benannten den notwendigen industriellen Forschungsbedarf, um additive Fertigungsverfahren für sie nutzbar und rentabel zu machen. Das beantragte Vorhaben hat zum Ziel, diese Forschungsaufgaben in enger Zusammenarbeit mit den KMUs durchzuführen.

Im Rahmen des 3-jährigen Projektvorhabens sollen diese innovativen Fertigungsverfahren erforscht werden, die sich durch eine hohe Systemintegration auszeichnen, so dass sich Aufwände für die Endmontage von Produkten verringern.

Konkret werden zwei (aus Sicht der KMUs vorrangige) Themenfelder bearbeitet:

Additiver Druck von elektronischen Schaltungen inkl. Sensorik, Signal­ver­ar­beitung, Bedienelementen und optischen Anzeigen, so dass die bisher isolierten Prozesse Platinen­herstellung, Bauteileeinkauf, Bestückung, Vernetzung der Komponenten in einem einzigen, inte­grier­ten Prozess zusammengeführt werden. Die Erforschung von für KMUs kostengünstigen Herstellungsprozessen sowie in die planmäßige Erforschung geeigneter Herstellungsmaterialien, wie z.B. beschichteter Nanopartikel zur Herstellung organischer Halbleiter oder elektrischer Energiespeicher.

Additive Fertigung unterschiedlicher Plastik- und Gummimaterialien in einem Produktionszyklus. Die Forschungsarbeiten in diesem Arbeitspaket zielen nicht nur auf den Herstellungsprozess selbst ab, sondern vielmehr auf die Prozesskette der Vor- und Nachbereitung. Es ist für KMUs von besonderer Bedeutung, auf gesicherte Erkenntnisse zur Kombination diverser Ma­te­rialqualitäten und vor- und nachgeschalteter Prozessschritte zurückgreifen zu können. Die hierzu notwendigen Un­ter­su­chung­en werden sich an den Bedürfnissen der Berliner KMUs orientieren (wie z.B. den speziellen Auflagen die bei medizinelektronischen Produkten zu berücksichtigen sind).

Gedruckte hochfeine Leiterbahnen mit einer Breite von weniger als 10 µm zur Realisierung von "Printed Electronics"
Gedruckte hochfeine Leiterbahnen mit einer Breite von weniger als 10 µm zur Realisierung von "Printed Electronics"

Zu Beginn des Projektvorhabens steht die Einrichtung und Inbetriebnahme notwendigen Infrastruktur im Vordergrund, die sich auch auf die Vor- und Nachbereitung des Druckes bezieht. So werden Lösungen für die Soft- und Hardwareschnittstellen geklärt, Materialvorbereitungsmethoden erprobt sowie die Nachbearbeitungsschritte bezüglich der mechanischen und elektrischen Schnittstellen in die Prozesskette einbezogen. So kann sichergestellt werden, dass die Innovativen Produktionsprozesse und ihre Produkte sich reibungslos in die Prozesse bei den kooperierenden KMUs integrieren lassen. Die im Rahmen des Vorhabens etablierte Infrastruktur soll während des Projektverlaufs und darüber hinaus als Applikationslabor dienen. In diesem werden mehrmals jährlich KMU-Workshops veranstaltet - mit dem Ziel die Zusammenarbeit mit den KMUs weiter zu verstärken und die jeweils gewonnen Forschungsresultate aus den einzelnen Projekt­phasen den Unternehmen unmittelbar zugänglich zu machen. 

Schlagwort(e):

  • Printed Electronics
  • Additive Fertigungsverfahren

EFRE-Projekt-Nr.:

2016011246