Werkstoffunabhängiges Spannen von Folien durch Gasimpulse für das Lasermikrofügen (WUSFOGL)

Problemstellung:
Neue Produkte in der Fertigung elektronischer Bauteile und Energiespeichermedien, der Feinme-chanik und Anwendungen in der Sensorfertigung, insbesondere die sogenannte gedruckte Elektronik haben zu einer rapide steigenden Anzahl an Schweißaufgaben im Bereich Mikrotechnik zur Verarbeitung von Folien geführt. Die bisher weitestgehend ungelöste Herausforderung ist eine für qualitätsgerechte Schweißung hinreichende Aufspannung der flexiblen Substrate. Diese werden heute über Spannwerkzeuge mechanisch gefasst und von den Außenkanten her gespannt. Hierbei zeigt sich, dass zwar in unmittelbarer Nähe der Spannstelle die Folien gut aufeinander fixiert werden, bei weiterer Entfernung von der Spannstelle die Effektivität der Fixierung jedoch extrem stark nachlässt. Werden nun bei großflächigeren oder komplexeren 3D-Mikroformen Schweißungen im Flächeninneren nicht in unmittelbarer Nähe der Spannstelle ausgeführt, zeigt sich, dass Lufteinschlüsse das Arbeitsergebnis negativ beeinflussen oder ggf. zunichte machen.

Projektziel
Ziel des KMU-innovativ Forschungsprojektes war daher die Entwicklung einer neuartigen Spanntechnologie für flexible Bauteile mittels gezielter Gasimpulse beim Laserstrahlmikrofügen von Foliensubstraten aus Kunststoff und Metall. Diese Technologie soll eine sichere Fixierung der zu fügenden Folien direkt an der Fügestelle gewährleisten. Prozesssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Flexibilität der Technologie stehen im Mittelpunkt der Betrachtungen.

Ergebnis
Anhand eines Demonstrators wurde die Technologie unter relevanten Fertigungsbedingungen erprobt. Mit Abschluss des Projekts steht ein Verfahren und die entsprechende Anlagentechnik zur Verfügung, die flexible Folienstrukturen definiert fixiert und fügt.

• 3D-MicroMac AG - Forschung und Entwicklung
• Technische Universität Chemnitz