20 JAHRE - Bayerische Forschungsstiftung
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ProZess- unD ProDuKtionstechniK neue ProJeKte ProJeKtLeitung bmw Forschung und technik gmbh hanauer straße 46 80788 münchen anette sedlmaier-Fuchs tel. 089 / 382-60096 www.bmw.com anette.sedlmaier-fuchs@bmw.de ProJeKtPartner Fraunhofer-institut für Zuverlässigkeit und mikrointegration iZm mikro-mechatronik Zentrum www.mmz.izm.fraunhofer.de Lisa Dräxlmaier gmbh www.draexlmaier.com technische universität münchen Fachgebiet energiewandlungstechnik (ewt) www.ewt.ei.tum.de 88 Energie-Backbone Links: zentrale energieverteilungsarchitektur mit adaptiver absicherung; rechts: zentrale stromschiene Ziel des Projektes ist, ein energiebordnetz-Konzept mit hoher anpassungsfähigkeit, modularität, erweiterbarkeit und energieeffizienz für zukünftige antriebs- und Fahrzeuggenerationen zu entwerfen. Fahrzeug-, antriebs- und mobilitätskonzepte unterliegen ebenso wie die bordnetzarchitekturen im Fahrzeug einer stetigen weiterentwicklung. Die zunehmende elektrifizierung von Komponenten mit steigenden sicherheitsanforderungen hat die Komplexität und den Vernetzungsgrad rasant ansteigen lassen. energiebordnetz-architekturen werden dabei meist evolutionär weiterentwickelt – durch einzelfunktionsoptimierungen bzw. durch geometrische und funktionale umpartitionierungen. Die Lösungsansätze entsprechen oft nicht einem optimalen gesamtkonzept. Die Zielsetzung des Projektes ist daher, ein energiebordnetz-Konzept mit hoher anpassungsfähigkeit, modularität, erweiterbarkeit und energieeffizienz zu entwerfen und so einen neuen Lösungsraum für zukünftige antriebs- und Fahrzeuggenerationen zu erschließen. Durch neustrukturierung der energieverteilung und -absicherung soll die möglichkeit geschaffen werden, die energieeffizienz zu optimieren und Fertigungsvorteile zu erarbeiten. Die notwendige grundlagenforschung umfasst neue technologien zur absicherung, neuartige aufbau- und Verbindungstechniken stromschiene Fahrzeug- Karosserie sowie topologische Fragestellungen. hieraus leitet sich der entwicklungsbedarf für geeignete werkzeuge zur simulativen auslegung, bewertung und optimierung der neuartigen ansätze ab. Der gesamtfunktionsnachweis des gewählten energie-backbone-Konzeptes wird anhand eines Demonstrators erfolgen. Für eine abschließende Potenzialanalyse soll die Verbindung aus technischen, ökologischen, wirtschaftlichen und fertigungstechnischen gesichtspunkten in der gesamtsystemkette bewertet werden.
Funktionalisierung von Kunststoffen durch Inkjet- und Aerosoldruck 0,2 mm Links: mit silberhaltiger tinte mit einem inkjet-Drucker bedrucktes Kunststoffsubstrat; rechts: mit dem aerosoljet-Verfahren gedruckte Leiterbahn aus silbertinte auf Pa6-Kunststoff Das Drucken von elektrisch leitfähigen strukturen entwickelt sich zu einer schlüsseltechnologie für anwendungen in der mikro- und nanoelektronik. Die bedruckung von Kunststoffteilen mit funktionalen tinten hat ein enormes anwendungspotenzial für die herstellung zukünftiger Produkte. ein qualitativ hochwertiges bedrucken resultiert aus einer abstimmung von auftragsverfahren, tinte und trägermaterial. insbesondere bei der Verwendung funktionaler tinten und dem Druck auf Kunststoff ist ein grundlegendes Verständnis der auftretenden einflüsse notwendig. Das Projekt soll aufzeigen, wie mit den Verfahren inkjet-Druck und aerosoljet-Druck eine zuverlässige, selektive metallisierung von standardkunststoffen möglich ist. Ziel ist der Funktionsnachweis der Verfahren auf verschiedenen Kunststoffen. hierbei wird die abhängigkeit des materialauftrags vom grundmaterial, den verwendeten tinten und der struktur der oberfläche ausgewertet. Zusätzlich erfolgt der nachweis einer nachträglichen Verstärkung der strukturen zur erhöhung der Leiterbahnquerschnitte. hierzu werden trägersubstrate hergestellt und deren oberflächeneigenschaften genau bestimmt, um den einfluss auf den Druckprozess systematisch ermitteln zu können. Zur ermittlung zulässiger Prozessfenster werden im anschluss die Druck- und weiteren her- 50,00 µm stellungsparameter variiert und zur erweiterung des anwendungsspektrums eine chemische/galvanische nachverstärkung der gedruckten strukturen untersucht. Zum abschluss der arbeiten können dadurch aussagen zur auslegung von geeigneten werkzeugen und Parametern zur erzeugung funktionalisierter spritzgussteile getroffen werden. ProZess- unD ProDuKtionstechniK neue ProJeKte ProJeKtLeitung Friedrich-alexander-universität erlangen-nürnberg Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik FaPs nordostpark 91 90411 nürnberg Prof. Dr.-ing. Jörg Franke tel. 0911 / 58058-15 Fax 0911 / 58058-30 www.faps.uni-erlangen.de franke@faps.uni-erlangen.de ProJeKtPartner georg-simon-ohm-Fachhochschule nürnberg Fakultät efi www.ohm-hochschule.de Leoni bordnetz-systeme gmbh r&D electromechanical engineering www.leoni.com rF Plast gmbh Forschung & entwicklung www.rf-plast.de 89
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Funktionalisierung von Kunststoffen<br />
durch Inkjet- und Aerosoldruck<br />
0,2 mm<br />
Links: mit silberhaltiger tinte mit einem inkjet-Drucker bedrucktes Kunststoffsubstrat;<br />
rechts: mit dem aerosoljet-Verfahren gedruckte Leiterbahn aus silbertinte auf Pa6-Kunststoff<br />
Das Drucken von elektrisch leitfähigen strukturen entwickelt sich zu einer schlüsseltechnologie<br />
für anwendungen in der mikro- und nanoelektronik. Die bedruckung von<br />
Kunststoffteilen mit funktionalen tinten hat ein enormes anwendungspotenzial für die<br />
herstellung zukünftiger Produkte.<br />
ein qualitativ hochwertiges bedrucken resultiert<br />
aus einer abstimmung von auftragsverfahren,<br />
tinte und trägermaterial. insbesondere<br />
bei der Verwendung funktionaler tinten<br />
und dem Druck auf Kunststoff ist ein grundlegendes<br />
Verständnis der auftretenden einflüsse<br />
notwendig.<br />
Das Projekt soll aufzeigen, wie mit den Verfahren<br />
inkjet-Druck und aerosoljet-Druck<br />
eine zuverlässige, selektive metallisierung<br />
von standardkunststoffen möglich ist. Ziel ist<br />
der Funktionsnachweis der Verfahren auf<br />
verschiedenen Kunststoffen. hierbei wird die<br />
abhängigkeit des materialauftrags vom<br />
grundmaterial, den verwendeten tinten und<br />
der struktur der oberfläche ausgewertet. Zusätzlich<br />
erfolgt der nachweis einer nachträglichen<br />
Verstärkung der strukturen zur erhöhung<br />
der Leiterbahnquerschnitte.<br />
hierzu werden trägersubstrate hergestellt<br />
und deren oberflächeneigenschaften genau<br />
bestimmt, um den einfluss auf den Druckprozess<br />
systematisch ermitteln zu können. Zur<br />
ermittlung zulässiger Prozessfenster werden<br />
im anschluss die Druck- und weiteren her-<br />
50,00 µm<br />
stellungsparameter variiert und zur erweiterung<br />
des anwendungsspektrums eine chemische/galvanische<br />
nachverstärkung der<br />
gedruckten strukturen untersucht. Zum abschluss<br />
der arbeiten können dadurch aussagen<br />
zur auslegung von geeigneten werkzeugen<br />
und Parametern zur erzeugung<br />
funktionalisierter spritzgussteile getroffen<br />
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Friedrich-alexander-universität<br />
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Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung<br />
und Produktionssystematik FaPs<br />
nordostpark 91<br />
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Prof. Dr.-ing. Jörg Franke<br />
tel. 0911 / 58058-15<br />
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nürnberg<br />
Fakultät efi<br />
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Leoni bordnetz-systeme gmbh<br />
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