„Mitdenkende“ Technik

„Mitdenkende“ Technik, wie sie zunehmend in Autos, Maschinen, medizinischen Anwendungen oder den eigenen vier Wänden Einzug hält, benötigt funktionierende Datenströme. Das erstmals veranstaltete Forum 3D-gedruckte Elektronik & Funktionalität widmet sich ausführlich diesem Themenbereich mit Vorträgen und Anwendungen. Es ist Teil der internationalen Messe und Konferenz für additive Technologien Rapid.Tech + FabCon 3.D vom 5. bis 7. Juni 2018 in der Messe Erfurt.

3D-geformte Kontaktierung am Körper für eine Wearable-Anwendung (© MSWtech)

Die Veranstaltung feiert in diesem Jahr ihr 15-jähriges Jubiläum. Zum umfangreichen Programm der Kongressmesse gehören die Anwendertagung und das Forum AM Science, jeweils am 6. und 7. Juni. Neu auf der Agenda steht an beiden Tagen das Forum Medizin-, Zahn- und Orthopädietechnik. Ebenfalls erstmals im Programm ist das Forum Recht am 5. Juni. An diesem Tag finden außerdem die Foren Additive Lohnfertigung, Konstruktion, Werkzeug-, Formen- und Vorrichtungsbau sowie Automobilindustrie statt. Am 6. Juni laden das Forum 3D Metal Printing und am 7. Juni das Forum Luftfahrt ein und runden das hochkarätige Kongressprogramm der drei Messetage ab.

Minimaler Raum, hohe Funktionalität

„Die Integration von Sensorik in 3D-gedruckte Elemente bietet optimale Möglichkeiten, Daten zuverlässig und schnell an Ort und Stelle zu erheben. Auf minimalem Raum kann eine hohe Funktionalität erreicht werden. Wir beginnen gerade erst, diese Potenziale zu erschließen und wollen uns in Erfurt zum aktuellen Stand der Forschung sowie der Anwendung austauschen. Dafür haben wir das bisherige Forum 3D-gedruckte Elektronik neu konzipiert und rücken das Thema Funktionalität in den Vordergrund“, erklärt Wolfgang Mildner. Der Inhaber des Technologiedienstleisters für gedruckte Elektronik MSWtech verantwortet die inhaltliche Ausrichtung des Forums 3D-gedruckte Elektronik & Funktionalität zur Rapid.Tech + FabCon 3.D.

Funktionsintegration auf allen Ebenen und Branchen

Die Möglichkeiten der Funktionsintegration werden anhand verschiedener Anwendungen dargestellt. Beispielhaft für die Medizintechnik ist die Miniaturisierung von Analysegeräten (lab-on-a-chip), u.a. um den Verbrauch kostenintensiver und umweltbeeinträchtigender Chemikalien zu senken. Mittels additiver Verfahren lassen sich Bohr- und Ätzvorgänge für Mikrokanäle günstig realisieren. Um dennoch hohe Messgenauigkeiten zu erhalten, wird die Oberfläche in den Kanälen durch Fasereinlagerung vergrößert und deren lichtabsorbierende Wirkung genutzt. Ergebnisse dieser Untersuchungen präsentiert die Universität Duisburg-Essen im Forum.

Wie sich 3D-gedruckte lichtleitende Strukturen in Sensor- und Kommunikationskomponenten einbetten lassen und für verschiedene Industrieanwendungen genutzt werden, darüber berichten Forscher der Hochschule Ostwestfalen-Lippe. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU stellen die Integration beweglicher und sensorischer Elemente in additiv gefertigten Bauteilen am Beispiel eines Greifers für die Automatisierungstechnik vor.

3D-geformte Lichtquellen – hier in einer Anwendung als Rücklicht (© MSWtech)

Dass es bereits möglich ist, verschiedene Fertigungsverfahren wie 3D-Druck, Druck von Elektronik sowie Bestückung von SMT-Bauteilen in einer Maschine zu kombinieren und mechatronisch integrierte Baugruppen (3D-MID) herzustellen, ist Inhalt eines Vortrags der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Die Wissenschaftler am dortigen Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik erzeugen u. a. 3D-Funktionsstrukturen, mit denen völlig neuartige hochfrequenztechnische Funktionen realisiert werden können, z. B. für IoT-Anwendungen. Mittels MID-Technologie werden auch am Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM additiv gefertigte Bauteile funktionalisiert. Verdeutlicht wird der Prozess u. a. an einem additiv gefertigten Füllrohr mit integrierter Füllstandssensorik.

Den aktuellen Stand zur vollständig im 3D-Druck erzeugten Elektronik stellt das deutsche Unternehmen Neotech AMT vor. Wie man der Multi-Material-Herausforderung für 3D-gedruckte Elektronik begegnet, wird von Nano Dimension aus Israel vorgetragen. (Red)