3D-Konditionierung von Substraten zum Auftrag optischer Wellenleiter

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stefan Kaierle, seit 3/2020; Professor Dr.-Ing. Ludger Overmeyer
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik ; Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190714407

Das Teilprojekt 1 untersucht die drucktechnische Konditionierung der freien Oberflächenenergie von Kunststofffolien mittels Flexodruck. Diese Konditionierung der Foliensubstrate ist zur Benetzungssteuerung für den nachfolgenden Auftrag von Lichtwellenleitern im Verbund der Forschergruppe erforderlich. Als Erweiterung gegenüber der ersten Förderperiode ergibt sich in Zukunft der Bedarf für dehnungskompatible Konditionierungsstrukturen, welche eine dreidimensionale Umformung der Foliensubstrate mittels Thermoformen erlauben. Zur Steigerung der Integrationsdichte wird auf Grundlage dieser räumlichen Substrate der Übergang zu dreidimensionalen opto-mechatronischen Schaltungsträgern realisiert. Die Forschungsarbeiten im Teilprojekt sind in zwei ergänzende wissenschaftliche Fragestellungen aufgeteilt. Sie ermöglichen im Zusammenwirken die angestrebte Umsetzung dreidimensionaler Substrate. Die AG Suttmann untersucht die strahltechnische Funktionalisierung von Druckformen, um eine lokale Steuerung des Farbübertrages im Flexodruckprozess zu erreichen. Im Gegensatz zur ersten Förderperiode wird nicht nur der kontaktfreie Flankenbereich der Druckstempel funktionalisiert, sondern ebenfalls die kontaktbehaftete Stirnfläche. Aus diesem Grund ist eine druckresistente Modifikation der Oberfläche mittels additiver und subtraktiver strahltechnischer Verfahren erforderlich. Die AG Overmeyer untersucht, wie eine lokal wirkende Benetzungssteuerung zum Druck dehnungskompatibler Konditionierungsstrukturen eingesetzt werden kann. Die strahltechnisch funktionalisierten Druckformen ermöglichen eine Steuerung der druckenden Fläche sowie der übertragenen Materialmenge. Ergänzend dazu werden dehnbare funktionale Konditionierungsmaterialien sowie Keep Out Areas im Drucklayout untersucht. Die einander ergänzenden drucktechnischen Methoden werden im Hinblick auf ihre Eignung für den Thermoformprozess charakterisiert. Als Resultat der Produktionsprozesse im Teilprojekt 1 werden der Forschergruppe konditionierte dreidimensionale Schaltungsträger als Basis für ein räumliches optisches Bussystem zur Verfügung gestellt.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1660: Optische Aufbau- und Verbindungstechnik für baugruppenintegrierte Bussysteme
• Ehemaliger Antragsteller: Dr.-Ing. Oliver Suttmann, bis 3/2020