Forschung am Fraunhofer ENAS
Gedruckte Funktionalität für 3D-Objekte
Das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS befasst sich mit Drucktechnologien zur Funktionalisierung von 3D-Objekten. Die Anwendungen reichen von der Kontaktierung einzelner Mikrochips in Elektroniksystemen bis zu großflächigen Heizstrukturen für Sitze.
Die drucktechnische Herstellung von funktionalen Elementen auf dreidimensionale Objekte ist ein Forschungsthema des Fraunhofer ENAS in Chemnitz. Das Anwendungsspektrum der Technologie reicht von der Kontaktierung von Mikroelektronikbauteilen über funktionale Strukturen wie Heizelemente bis hin zur Verkabelung in Autotüren.
3D-Objekte per Druck funktionalisieren
Das Team ’Printed Functionalities’ geleitet von Prof. Ralf Zichner entwickelt gemeinsam mit Partnern aus der Wissenschaft und der Industrie Prozesse und Technologien für den robotergeführten Inkjet-Druck. Dabei wird die Robotersteuerung anhand Algorithmen zur Bahnplanung und -steuerung weiterentwickelt, um Objekte unabhängig von ihrer Lage im Raum zu bedrucken oder mehrere Druckbahnen trotz Oberflächenkrümmung aneinander zusetzen. Die Forscher untersuchen zudem limitierende Faktoren. Abstandslimits bei der Bahnplanung werden aufgrund der Positionierungsgenauigkeit einzelner Tropfen auf Zylinderoberflächen abgeleitet und es werden Beschreibungen zur Bedruckung konkaver Objekte unter Berücksichtigung von Druckkopfgeometrien und Winkelung erstellt. Die neunte Ausgabe von Rockwell Automations „State of Smart Manufacturing“ Report liefert Einblicke in Trends und Herausforderungen für Hersteller. Dazu wurden über 1.500 Fertigungsunternehmen befragt, knapp 100 der befragten Unternehmen kommen aus Deutschland. ‣ weiterlesen
KI in Fertigungsbranche vorn
„Nur die Summe des technologischen Wissens in Kombination befähigt uns, die Entwicklung eines Technologieangebotes für Druckprozesse auf 3D-Bauteile zu realisieren“, so Ralf Zichner. „Dazu gehört nicht nur Kenntnisse über den Anlagenaufbau und den Druckprozess selbst, sondern ebenfalls über Vor- und Nachbehandlungsprozesse, die Tintenauswahl und über das Design der elektronischen Komponenten.“ Die Erkenntnisse fließen bereits beispielsweis in die Anlagenentwicklung der Chemnitzer C-Marx GmbH ein. Das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA optimiert Produktionsprozesse für Fertigungsunternehmen, um Wettbewerbsvorteile zu erzielen. ‣ weiterlesen
MES-Integrator und 360-Grad-Partner für optimierte Fertigung
Sitzheizungen und Kabelbäumen drucken
Im Automobilbau haben die Forschenden gezeigt, dass mit gedruckten Leiterbahnen nicht nur Kabelbäume ersetzt, sondern Fahrzeugteile individuell bestückt werden können. Anhand einer Autotür demonstrierte unter anderem ein Projektteam im Fraunhofer-Leitprojekt ’Go Beyond 4.0‘ unter der Leitung des Fraunhofer ENAS, wie gedruckte als auch dispenste Leiterbahnen in der Fahrzeugtür eingebaute Schalter und Lautsprecher mit Strom versorgen können. Beispielsweise wurde ein Sitzschale für Stadionsitze realisiert, die mit gedruckten Heizstrukturen und RFID-Bauteilen funktionalisiert wurde.
Die robotergeführte Inkjet-Drucktechnologie und der Prototyp einer gedruckten Sitzheizung ist vom 15. bis zum 17. März auf der InPrint Munich am Stand von Seiko (Stand 2764) zu sehen. Auch auf der Lopec in München wird da Institut präsent sein.
