Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das berührungslose Dispensen hochviskoser Medien.

26.04.2005


Der kürzlich beendete Bayerische Forschungsverbund Mikroproduktionstechnik (FORMIKROPROD) hat eines seiner erarbeiteten Verfahren zum Patent angemeldet: Das berührungslose Dispensen hochviskoser Medien.



Wer je versucht hat, eine kleine Menge Honig genau abzumessen oder ein gerissenes hauchdünnes Halskettchen mit Klebstoff wieder zu reparieren, wird ermessen können, wie schwierig der bloße Umgang mit zähen Flüssigkeiten ist. In industriellen Anwendungen sind dies vor allem Flussmittel, Klebstoffe, Lacke und Lötpasten. Diese Flüssigkeiten sind hochviskos und enthalten zusätzlich häufig noch Feststoffe, beispielsweise um sie leitfähig zu machen. Die Mikrosystemtechnik stellt besonders hohe Anforderungen, denn hier sollen sie auf kleinste Bauteile mit einer Tropfengröße von wenigen Nanolitern und auf wenige Mikrometer genau aufgebracht (dispensen) werden. Berührende Verfahren wie Siebdruck, Stempeln und das Eintauchen der Bauteile bergen die Gefahr von Beschädigungen bei empfindlichen Bauteilen. Berührungslose Verfahren, bei denen es zu einer vollständigen Ablösung des Tropfens von der Dosierpumpe (Dispenskopf) kommt, sind schonender und finden deshalb in der Mikrosystemtechnik häufig Einsatz.



Die genaue Dosis

Dispensköpfe für hochviskose Flüssigkeiten stoßen die Flüssigkeit aus einer Mikrodüse aus. Außerhalb der Düse schnürt sich die Flüssigkeit auf Grund der Oberflächenspannung ein und bildet einen fliegenden Tropfen mit definierter Geschwindigkeit. Der Rest zieht sich zurück und benetzt bei hohen Viskositäten den Dispenskopf. Ob die Einrichtung dann noch funktionsfähig ist, hängt von der Größe dieses Meniskus ab, der von der Oberflächenspannung und vor allem von der Viskosität beeinflusst wird. Diese Parameter lassen sich oft über die Temperatur steuern, aber eben nicht immer. Manche Flüssigkeiten können nicht temperiert werden und fielen deshalb für industrielle Anwendungen aus. Jetzt gibt es neue Hoffnung für die zähen Substanzen.

Das Patent und seine Erfinder

Der Trick ist eine Unterdruckdüse, die seitlich an der Austrittsöffnung die Flüssigkeit in die Austrittsdüse zurücksaugt. Dadurch begrenzt die Unterdruckdüse den Meniskus vor der Austrittsöffnung oder entfernt ihn sogar: Ein Dispensen ist damit wieder möglich. Der Erfinder Prof. Dr.-Ing. Joachim Heinzl und seine Mitarbeiter vom Lehrstuhl für Feingerätebau und Mikrotechnik der TU München meldeten den neuen Dispenskopf zum Patent an. Ingenieur und Mit-Erfinder Stefan Grünwald ist begeistert: "Unser Dispenser kann Flüssigkeiten, die bis um den Faktor 5 zäher sind, noch exakt verteilen. Durch diese Einrichtung erreicht man auch eine Verringerung des Tropfenvolumens. Sie kann selbst Flüssigkeiten, die Feststoffe enthalten, noch ohne große Reinigungs- und Wartungsaufwand verarbeiten und das erweitert das Anwendungsspektrum beträchtlich."

Patente entstehen selten im stillen Labor von einem einzelnen Wissenschaftler: Wichtige Partner in diesem Projekt waren das Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (TU München), die Robert Bosch GmbH, die Siemens AG und der Klebstoffhersteller Loctite. Die Industrie kann den neuen Dispenskopf bald einsetzen, weil er an das Dosiersystem der Firma Picodostec, die ebenfalls ein wichtiger Partner im Projekt war, adaptiert werden kann.

Genauere Auskünfte erteilen
Prof. Dr.-Ing. Joachim Heinzl und
Dipl.-Ing.(FH) Stefan Grünwald
Lehrstuhl für Feingerätebau und Mikrotechnik
Technische Universität München
Boltzmannstrasse 15
D-85747 Garching b. München
Tel (089) 2 89 - 1 51 79

Christine Kortenbruck | idw
Weitere Informationen:
http://www.abayfor.de/formikroprod
http://www.fgb.mw.tum.de/

Weitere Berichte zu: Dispensen Dispenskopf Flüssigkeit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht 3D-Bilder von Krebszellen im Körper: Medizinphysiker aus Halle stellen neues Verfahren vor
16.05.2018 | Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

nachricht Innovatives Verfahren zur umweltschonenden Gülleaufbereitung kommt auf den Markt
03.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics