Bei ihrer 27. Sitzung am 15. Februar, die erneut online abgehalten wurde, legte die Fachgruppe Drucktechnologien einen Schwerpunkt auf das Thema Gedruckte Optik. Darüber hinaus nutzten die rund 30 Teilnehmenden die Gelegenheit zum umfassenden virtuellen Rundgang in der Fertigung von Würth Elektronik in Niedernhall.

Additive Fertigung von Lichtwellenleitern

In seinem Vortrag „Additive Fertigung von Lichtwellenleitern mittels Druckprozessen“ präsentierte Dr. Tim Wolfer von Continental Surface Solutions und Mitglied der Fachgruppe Forschungsergebnisse aus seiner Doktorarbeit. Die Vorteile gedruckter optischer Systeme liegen in der Erzeugung integrierter optischer Wellenleiter, der Vermeidung von Assemblierungsschritten durch die direkte additive Fertigung sowie auf der Nutzung eines kontinuierlichen Fertigungsprozesses. Er ging auf die Grundprinzipien, mögliche Konfigurationen sowie die Fertigungsoptionen ein. Der Fokus der Arbeit lag beim Einsatz von Flexodruck aufgrund des hohen Durchsatzes und der akzeptablen, aber nicht beliebigen Strukturauflösung. Wert gelegt wurde auf die Nutzung kommerzieller Geräte und Materialien, um eine Überführung in die Anwendung zu erleichtern. Um ein Verständnis für den Druckprozess zu gewinnen, wurden Simulationen gemacht, die die Realität zufriedenstellend abdeckten. Die Charakterisierung der Strukturen war aufwändig, konnte aber mit der vor Ort verfügbarer Infrastruktur erledigt werden. Die Präparation der Endfacette konnte durch Brechen der Wellenleiter mit hoher Qualität erreicht werden. Abschließend stellte er die Herausforderungen an die gedruckte Optik vor.

Tintenstrahldruck optischer Komponenten und Systeme

Dr. Falk Kemper vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF ging in seinem Gastvortrag „Tintenstrahldruck optischer Komponenten und Systeme“ auf verschiedene Optiken ein: Beleuchtungsoptiken, Abbildungsoptiken sowie Mikrooptiken. Ausgangspunkt ist der Trend zur additiven Fertigung aufgrund geringer Stückzahlen von Optiken und gleichzeitigem Kostendruck. Am Beispiel der Mikrolinsenarrays zeigte er den Herstellungsprozess auf. Zentral ist, dass es vorgegebene Benetzungsflächen gibt, auf die mittels Multi-Düsen gedruckt wird. Nach dem Verdampfen des Lösemittels schließt sich die UV-Härtung an. Auch in 3D können Optiken gefertigt werden. Bei individualisierten Optiken haben sich hybride Materialien wie Ormocere® als zielführend gezeigt. Organische Polymere sind für optische Strukturen nicht so gut wie Glas. Anorganische Materialien weisen aber geringe Füllgrade auf, so dass kein sinnvoller Prozess zu etablieren ist. Die Herausforderung liegt darin, Haze zu vermindern. Dabei setzt das Fraunhofer IOF auf einen iterativen Prozess zur parallelen Material- und Prozessentwicklung. Eine Chance von inkjet-gedruckten 3D-Optiken liegt in der hybriden Integration von Bauteilen, z.B. LEDs oder Spiegeln, während des Drucks.

Würth Elektronik als virtueller Gastgeber

Als virtueller Gastgeber präsentierte sich Würth Elektronik mit Dr. Alina Schreivogel. Alle Teilnehmenden konnten sich im Vorfeld über microTEC Südwest eine kleine Aufmerksamkeit zukommen lassen, die sich als “Online Meeting Kit” von Würth Elektronik mit typischen Kleinigkeiten wie Block, Stift, Snack und Kaffee herausstellte.

Der virtuelle Rundgang kam sehr nah an die Realität heran und war dadurch sehr abwechslungsreich. Vorteil war sogar, dass so alle beim Rundgang einen gleich guten Blick auf die Stationen hatten. Das Feedback auf den Rundgang sowie die Sitzung insgesamt war sehr positiv, wie die Chatnachrichten belegen: “toller Rundgang mit vielen Infos”, “Super, vielen Dank!”, “Vielen Dank für die tollen wiss. Vorträge und die Demonstration der Leiterplattenfertigung bei Würth.”

Die nächste Fachgruppensitzung soll Anfang Mai stattfinden. Geplant ist ein physisches Treffen.

Weitere Informationen zur Fachgruppe

https://www.microtec-suedwest.de/fachgruppen/drucktechnologien