Printed Electronics & Co.

Recherche zum Stand der Technik und Forschung
In diesem Arbeitspaket wird eine umfangreiche Recherche im Hinblick auf Markt- und Forschungsaktivitäten durchgeführt.
Insbesondere werden mögliche Funktionsprinzipien zur Realisierung von Slidern, Schaltern und Lichtfunktionen betrachtet. Verwendbare Leitermaterialien auf organischer Basis und auf Basis von Metallen sowie Dielektrika mit den jeweiligen spezifischen Eigenschaften werden recherchiert und unter Berücksichtigung der Applikations- und Anlagentechniken im Hinblick auf Anwendungspotentiale bewertet. Ferner werden auch bereits seit längerer Zeit bekannte Systeme im Bereich der 3D-MIDs betrachtet sowie neue Materialien und Materialsysteme, wie z. B. Graphen. Des Weiteren wird der Bereich der Prüfszenarien beleuchtet und geeignete Konzepte für eine elektrische Bauteilkontaktierung ermittelt. Die Ergebnisse dieses Arbeitspakets stellen die Basis für den Einstieg in die Thematik und für die weiteren Projekttätigkeiten dar.

Systemvergleich von Leiterbahnmaterialien
Aufbauend auf die Recherche erfolgt zunächst, anhand eines geeigneten Leiterbahnlayouts, eine Bewertung von vielversprechenden Systemen auf 2D-Folien und auf Bauteilen. Dazu sollen die elektrischen Eigenschaften in Abhängigkeit der Applikationsmethoden, wie z. B. Siebdruck, Ink-Jet Printing, Laserablation etc. ermittelt werden. Weiterhin werden die Materialien und Prozesse hinsichtlich realisierbarer Verbundausbildung zwischen Leitermaterial und Substrat sowie ihrer Oberflächentopografie, Konturenschärfe, Verschleißfestigkeit und Reproduzierbarkeit untersucht. Darüber hinaus wird ein vom Kunststoff-Institut Lüdenscheid patentiertes neues Verfahren zur partiellen Schichtapplikation in die Untersuchungen eingebunden.

FFIM (Functional Film Insert Molding)
Verformen und hinterspritzen von dekorativen, funktionalisierten Foliensystemen
Das Verformen, Beschneiden und Hinterspritzen, entsprechend dem Verfahren Film-Insert Molding (FIM), stellt den Stand der Technik zur Herstellung von werkzeugfallenden und veredelten Kunststoffformteilen dar. Die FIM-Technik soll im Rahmen des Projektes genutzt werden, um die Touchfunktionalität, gepaart mit der dekorativen Oberfläche einer bedruckten Folie, für die Bauteilintegration zu realisieren (FFIM). Dazu werden Validierungsversuche zur Bestimmung der realisierbaren Verformungsgrade der applizierten Leiterbahnsysteme durchgeführt. Des Weiteren wird ein Spritzgießwerkzeug in Abstimmung mit der Verformung zur Überprüfung der Hinterspritzbarkeit an einem Versuchsbauteil erstellt. Im Rahmen der Hinterspritzversuche werden mögliche Materialkombinationen sowie eine geeignete Prozessführung zur schonenden Verarbeitung des dekorativen und funktionellen Foliensystems ermittelt. Ferner werden werkzeugtechnische Konzepte zur Leiterbahnkontaktierung erarbeitet und experimentell erprobt. Eine Bauteilvalidierung wird anschließend hinsichtlich elektrischer Funktionalität sowie anhand gängiger Prüfmethoden im Bereich des automobilen Umfeldes, insbesondere angesichts Haftung und Beanspruchung gegenüber klimatischen Bedingungen durchgeführt und soll Aufschluss über die Performance der unterschiedlichen Materialien und Prozesse geben. Zum Projektabschluss soll jeder Teilnehmer einen funktionsfähigen Demonstrator mit touchsensitiver Oberfläche und dazugehöriger Auswerteelektronik erhalten.

Projektlaufzeit: 01/2015 bis 12/2016

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Dominik Malecha
+49 2351 1064-132

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