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Innovative Mikrosysteme - gespritzt und gedruckt

Mit fortschrittlichen Spritzgieß- und Druckverfahren lassen sich jetzt mikrotechnische Bauteile und ganze Funktionseinheiten kostengünstig in höchster Präzision herstellen. Verfeinerte Bearbeitungs-, Beschichtungs- und Fertigungstechniken können die Serienfertigung von Mikrosystemen erheblich vereinfachen. Und Mikrosensoren entwickeln sich zu multifunktionalen Dienstleistern in der Fahrzeug-, Labor-, Medizin- und Automatisierungstechnik. So das Fazit des zweiten MicroMountains Innovationsforums für Mikrotechnik in Villingen-Schwenningen.

Dr. Rupert Kubon (Oberbürgermeister Villingen-Schwenningen), Thomas Albiez (Geschäftsführer IHK Schwarzwald-Baar-Heuberg), Dr. Thomas Link (Vorstand MicroMountains Applications AG), Claus Mayer (Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg) © Toni Ruch, IHK Schwarzwald-Baar-Heuberg

Zahlreiche mikrotechnische Entwicklungen drängen auf den Markt. Sie warten nur auf interessierte Unternehmen, die ihr Potenzial erkennen und nutzen. Diese Botschaft vermittelte das MicroMountains Innovationsforum in Villingen-Schwenningen. Ausgewählte Experten aus der Wissenschaft und forschenden Unternehmen präsentierten in komprimierter Form etwa 80 Neuentwicklungen aus der Mikrosystemtechnik. Und mehr als 100 Entscheidungsträger aus der Industrie nutzten die Gelegenheit, um im direkten Kontakt mit den Forschern die mögliche Verwertung der Innovationen zu diskutieren.

Dass Forschungsinstitute und mittelständische Firmen in Kooperationen sehr schnell und effizient neue Produkte hervorbringen können, bestätigte Uwe Remer, Geschäftsführer der Firma 2E mechatronic aus Wernau, in seiner Keynote. Sein Unternehmen hat zusammen mit der Hahn-Schickard-Gesellschaft unter anderem preiswerte, universell einsetzbare, miniaturisierte Neigungssensoren entwickelt. Damit kann der Automobilzulieferer neue Kunden in anderen Märkten gewinnen und weiter wachsen.

Eine Reihe von Präsentationen zeigte, welche Möglichkeiten das Mikrospritzgießen inzwischen bietet. Es lassen sich kleinste Strukturen mit Toleranzen von weniger als einem Prozent fertigen. Auch das Zwei-Komponenten-Spritzgießen von Kunststoffen, Metall- und Keramikpulvern im Mikrometermaßstab ist anwendungsreif, um damit beispielsweise widerstandsfähige Oberflächen zu erzeugen.
Unter anderem stellte die Hochschule Furtwangen ein weiterentwickeltes Verfahren für die Oberflächenbearbeitung von Siliziumstrukturen vor, das 3D Electro Polishing. Damit lässt sich die Rauigkeit der Siliziumoberfläche auf 10 bis 15 Nanometer reduzieren, so dass sich die Strukturen als Spritzgießformen für mikrooptische Präzisionslinsen oder fluidische Komponenten verwenden lassen.

Innovative Sensorik und Herstellungsverfahren für die Medizintechnik und andere industrielle Anwendungsfelder

MicroMountains Innovationsforum für Mikrotechnik 2010 © Toni Ruch, IHK Schwarzwald-Baar-Heuberg

Printverfahren bildeten einen weiteren Schwerpunkt des Forums. Unter anderem zeigte das Institut für Mikroaufbautechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft (HSG-IMAT) miniaturisierte Sensorstrukturen aus Flüssigkristallen, die mit Hilfe der Aerosol Jet-Technologie auf thermoplastische Substrate gedruckt werden. So lassen sich zum Beispiel kostengünstige Temperatursensoren fertigen, die kleiner als ein Quadratmillimeter sind.

Das Institut für Mikrosystemtechnik der Uni Freiburg (IMTEK) berichtete, wie sich aufwendige Lithographie-Prozesse für die Herstellung von Masken durch Druckverfahren ersetzen lassen. Strukturen bis zu einer Höhe von acht Millimetern und einer Detailgröße von 50 Mikrometern sind machbar.

Beachtung fand auch ein neues industrietaugliches Verfahren der Firma DeSta aus Weinstadt, das mit einem extrem feinen Wasserstrahl kleinste Bauteile aus beliebigen Materialien schneiden kann. Der Wasserstrahl lässt sich mit einer bisher kaum möglichen Präzision von 0,0025 Millimetern positionieren und damit genauso einsetzen wie Laserstrahlen – ohne den Nachteil der Hitzeentwicklung.

Das junge St. Georgener Hightech-Unternehmen 3D-Labs GmbH stellte ein wegweisendes Rapid-Prototyping-Verfahren vor, das Modelle mikrotechnischer Baugruppen inklusive beweglicher Teile bis hinunter zu einer Wandstärke von 0,2 Millimetern im Schnellverfahren herstellen kann. Damit kann man zum Beispiel die Entwicklungszeit neuer Produkte stark verkürzen und vereinfachen.

Ultra-Low-Power ist ein Thema, das am Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft (HSG-IMIT) in Villingen-Schwenningen verfolgt wird. In Planung sind Mikrosensoren für zahlreiche Anwendungen, die kaum noch Energie benötigen oder ihre Funktionen weitgehend autark ausführen können.

Das Innovationsforum Mikrotechnik ist eine gemeinsame Veranstaltung der Technologieinitiative MicroMountains Network e.V., der IHK Schwarzwald-Baar-Heuberg und weiterer Partner. Unter anderem wird das Forum vom Cluster MicroTEC Südwest, dem Fachverband für Mikrotechnik IVAM, der Hahn-Schickard-Gesellschaft und der Hochschule Furtwangen unterstützt und durch das Enterprise Europe Network der Europäischen Kommission gefördert.

MicroMountains Network e.V. ist die High-Tech-Initiative des Industriestandorts Schwarzwald-Baar-Heuberg, die von der IHK ins Leben gerufen wurde. Sie richtet den Fokus ihrer Aktivitäten besonders auf Medizin-, Ultrapräzisions- und Mikrosystemtechnik und verwandte Branchen – darunter Elektronik, Informations-, Mess- und Kunststofftechnik. Ziel ist, die technologische Leistungsfähigkeit der Industrie nachhaltig voranzutreiben. Der Verein initiiert und betreibt Programme zur Beschleunigung von Innovationen. Er fördert die Zusammenarbeit mittelständischer Unternehmen, begleitet Existenzgründer von der Geschäftsidee bis zum Marktauftritt und gewinnt Nachwuchskräfte u.a. durch Wettbewerbe und Patenschaften.

Seiten-Adresse: https://www.gesundheitsindustrie-bw.de/fachbeitrag/pm/innovative-mikrosysteme-gespritzt-und-gedruckt