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 Schnell, präzise, aber nicht kalt
17.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Neues Laserstrahl-Schweißverfahren des Fraunhofer IWS erlangt die Zertifizierung der DNV GL
16.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten