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Mikrospritzgießmaschine
Die Mikrotechnik ist eine
Schlüsseltech-nologie des 21. Jahrhunderts mit prog-nostizierten
Steigerungsraten von jährlich 20%. Vorteile der Miniaturisierung
resul-tieren aus dem realisierbaren hohen Inte-grationsgrad,
verbunden mit hoher Funk-tionalität, Zuverlässigkeit und
Verfügbar-keit. Vielfältige Anwendungen gibt es
z.B. im Automobilbau, in der Informa-tionstechnologie und in der
Biotechno-logie/ Medizintechnik. Ein Mittelklasse-wagen hat bereits
heute mehr als 30 Mikroteile in seinem Inneren. Gerade Kunststoffe
erschließen aufgrund
ihrer guten Verarbeitbarkeit und weiterer anwendungsspezifischer
Vorteile in der Mikrotechnik deren breiten Einsatz.
Im Kunststoff-Zentrum in Leipzig ist die Mikrotechnik einer der
Forschungs-schwerpunkte. Anwendungsorientierte FuE-Projekte wurden
und werden auf den Gebieten der Kunststoff- Verarbeitung, Werkzeug-,
Schweiß- und Prüftechnik bearbeitet. Aufgrund dieser großen
Ar-beitsbreite können wir den Unternehmen komplexe Innovationen
anbieten.
In der Kunststoff-Verarbeitung geht es um zwei Aspekte, einerseits
Mikroteile an sich, andererseits Teile üblicher Größe mit
Mikrostrukturen. Ein für die Form-teilherstellung geeignetes hoch
effektives Herstellverfahren ist das Spritzgießen, das wir auch für
Mikroteile anwenden. Wir haben eine neuartige
Mikrospritz-gießmaschine entwickelt, mit der Formteile sowohl in
Klein- als auch in Groß-Serien wirtschaftlich realisierbar sind.
Durch die neue Technik lassen sich hohe Formteilqualität und
Reproduzier-barkeit erreichen. Dabei erlauben der modulare Aufbau
der Mikrospritzgieß-maschine und das variable Werk-zeugkonzept
einfache und kosten-günstige Adaptionen an die konkrete
Verarbeitungsaufgabe. In der Praxis hat die Maschine bei der
Fertigung kom-plexer Mikroteile für mehrere Unter-nehmen ihre
Bewährungsprobe bestan- |
Laserachweißanlage für Mikroteile
den. In plattenförmige Teile
können wir Mikrostrukturen mittels Heißprägen ein-bringen. Hierbei
werden Platte und Prägestempel auf Temperaturen erwärmt, bei denen
der Kunststoff erweicht, dann wird der Prägestempel in die Platte
gedrückt und anschließend das System
abgekühlt. Der Prägestempel enthält das Negativ der Mikrostruktur.
Mit diesem sehr präzisen Verfahren haben wir bereits
mikrostrukturierte Teile für Biotechnologie und Mikrofluidik
hergestellt.
Weitere FuE-Projekte der Kunststoff-Verarbeitung für die
Mikrotechnik beinhalten die Herstellung von mikro-strukturierten
Formteilen
durch ultraschall-unterstütztes Spritz-gießen und Spritzprägen.
Experimente zeigen eine deutlich bessere Ausbildung der
Mikrostrukturen durch die Ultraschalleinkopplung in die
Kunststoff-Schmelze beim Spritzgießprozess. Diese
Verfahrenskombinationen mit Ultra-schall verlangen gleichzeitig von
der Werkzeugtechnik völlig neue Lösungen. Für die Realisierung der
kleinen Kavitäten und Mikrostrukturen müssen neue Techniken
angewendet werden, wie das Mikrofräsen, Mikroerodieren, Laser-
strukturieren und andere.
Auch für Werkzeugtemperierung im Spritzgießen müssen neue Konzepte
erarbeitet werden, da bei diesen kleinen Dimensionen das
Formteilvolumen in Relation zum Volumen des Werkzeuges um ein
Vielfaches kleiner ist, als das im »normalen« Spritzguss der Fall
ist. Hier
können wir dem Werkzeugbauer ein Verfahren der oberflächennahen
Tempe-rierung anbieten, mit dem sich Mikroteile hoher Qualität bei
gleichzeitig hoher Produktivität herstellen lassen. Eine weitere
interessante Aufgabenstellung betrifft das Auswerfen derartig
kleiner
Teile aus der Werkzeugkavität, bei dem das Mikroteil und/oder die
Mikrostruktur nicht beschädigt werden. In vielen Fällen lassen sich
die gewünschten Teile nicht |
Spezialanfertigung einer Heißprägeanlage
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aus einem Stück herstellen. Mehrere
Mikroteile müssen zusammen gefügt
werden. Das Schweißverfahren der Wahl ist hier das Laserschweißen,
weil der Laserstrahl nahezu beliebig genau auf die kleine
Schweißnaht fokussiert werden kann. Wir bieten den Unternehmen
Bera-tungen für den optimalen Einsatz des Laserschweißens an, führen
Schweiß-untersuchungen durch und ermitteln optimale
Schweißparameter.
Die Prüftechnik rundet unser Arbeitsgebiet
Mikrotechnik ab. Hier reicht unser Angebot
von der computergestützten Materialaus-wahl und Mikroskopie bis zur
Bestimmung von mechanischen Eigenschaften in den kleinen
Dimensionen. Unser Know-how haben wir in einer Reihe von
Patent-schriften gesichert und in Fachzeit-schriften, Vorträgen und
Postern publiziert.
Sprechen Sie uns an bei der Lösung Ihrer
»Mikro-Aufgabe«-wir helfen Ihnen gern!
Dr. Peter Bloß
Geschäftsführer der Kunststoff-Zentrum
in Leipzig gOmbH
Erich-Zeigner-Allee 44
04229 Leipzig
Telefon: (0341)4941 50-1
Fax: (0341)4941 555
Internet: www.kuz-leipzig.de
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