Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vom Mikro-Rapid-Prototyping zur flexiblen Mikro-Rapid-Production

16.10.2003


Eine am LZH entwickelten Mikro-Rapid-Prototyping-Anlage kann kostengünstige Prototypen oder Kleinserien mittels stereolithografischer Verfahren unmittelbar aus einem 3D-CAD-Modell generieren.


Demonstrator für komplexes Mikro-Rapid-Prototyping gefertigt mit der "MIPRO-Anlage"



Demonstrator für komplexes Mikro-Rapid-Prototyping gefertigt mit der "MIPRO-Anlage"



Am Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) wurde eine Anlage für das Mikro-Rapid-Prototyping entwickelt. Mit dieser Anlage ist es möglich, Schichtdicken von weniger als 15 µm zu erzeugen. Aus der Verbindung einzelner Schichten können komplexe 3D-Bauteile mit einer voreingestellten lateralen Auflösung von 5-30 µm gefertigt werden. Dadurch ist die Produktion von Komponenten im Kubikmillimeterbereich mit flexiblen Strukturauflösungen bis in den Bereich weniger Mikrometer möglich.

Bisher reichten für die Mikrosystemtechnik sowohl die Präzision als auch die Materialeigenschaften der kommerziellen Rapid-Prototyping-Produkte nicht aus. Die am LZH entwickelte Systemtechnik schließt diese Lücke und erlaubt die schnelle Funktionsprüfung von einzelnen Komponenten und deren Zusammenspiel im Gesamtsystem. Erhebliche Kostenersparnisse in der weiteren Fertigung sind somit möglich.

Diese Mikro-Rapid-Prototyping-Anlage kann kostengünstige Prototypen oder Kleinserien mittels stereolithografischer Verfahren unmittelbar aus einem 3D-CAD-Modell generieren. Ein CAD-Modell wird in Schichten zerlegt und aus den Schichten werden direkt die Daten zur flexiblen Prozesssteuerung ermittelt. Diese Daten steuern einen Laserstrahl (frequenzverdreifachte Nd:YAG, 355 nm) in Bahnen über die Oberfläche eines flüssigen Polymers. Durch eine lokale Aushärtung können in einer Schicht beliebige Geometrien erzeugt werden, und durch die Vernetzung der einzelnen Schichten entsteht das Bauteil als physische Repräsentation des CAD-Modells.

Nach der erfolgreichen Umsetzung des Mikro-Rapid-Prototyping-Verfahrens für Einzelkomponenten gehen aktuelle Entwicklungen am LZH den Schritt zur Fertigung von Gesamtsystemen mit integrierten optischen und mechanischen Funktionen (Mikro-Rapid-Production). Vorteile einer solchen Produktion werden deutlich, wenn man die Schwierigkeiten der Teilehandhabung von Mikrokomponenten bedenkt.

Eine solche integrierte Fertigung erfordert ein detailliertes Prozessverständnis und eine Rückführung dieses Verständnisses in das Systemdesign. Studien zur Fertigung von Systemen mit beweglichen Komponenten wurden erfolgreich abgeschlossen; die Ergebnisse können in der Fertigung ökonomisch eingesetzt werden. Nach Anpassung des Designs wird das Teilehandling reduziert oder kann vollständig entfallen. Somit werden die Produktionskosten von der Komplexität des Bauteils entkoppelt.

Die Prozessentwicklung zum Mikro-Rapid-Prototyping wurde durch das CRAFT Projekt "MIPRO" (EU) gefördert. Die Basisuntersuchungen zur integralen Fertigung von Funktionsbauteilen wurden durch die DFG unterstützt.

Kontakt:

Michael Botts
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Hollerithallee 8, D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151, Fax: -100
E-Mail: bt@lzh.de

Michael Botts | idw
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Sprühtrocknung: Wirkstoffe passgenau verkapseln
01.09.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

nachricht Smarte Sensoren steuern Industrieprozesse von morgen
31.08.2017 | Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungen

Biowissenschaftler tauschen neue Erkenntnisse über molekulare Gen-Schalter aus

19.09.2017 | Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

»Laser in Composites Symposium« in Aachen – von der Wissenschaft in die Anwendung

19.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zentraler Schalter der Immunabwehr gefunden

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Materialchemie für Hochleistungsbatterien

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie