Erzeugung elektrisch leitfähiger Strukturen für die Stereolithographie

Studienarbeit aus dem Jahr 2008 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,3, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (Bayerisches Laserzentrum), Sprache: Deutsch, Abstract: Der in den letzten Jahren deutlich gestiegene Anteil elektronischer Komponenten in modernen Kraftfahrzeugen hat dazu geführt, dass diese Bauteile bereits über 30% des Gesamtgewichtes eines Automobils der Oberklasse ausmachen. Aufgrund dieser stetig wachsenden Anzahl an elektronischen Komponenten kommt der Kombination dieser Bauteile mit mechanischen Elementen auf möglichst geringem Raum eine immer größere Bedeutung zu. Mechatronische Systeme mit hoher Integrationsdichte leisten hierfür einen interessanten Beitrag. Minimierter Verdrahtungsaufwand, Reduktion elektromagnetischer Empfindlichkeit, sowie eine wirtschaftlichere Fertigung stellen weitere Vorteile mechatronischer Systeme dar.

Im Rahmen des durch die Deutsche Forschungsgesellschaft geförderten Sonderforschungsbereichs ¿Integration elektronischer Komponenten in mobile Systeme¿, werden daher Verfahren für die wirtschaftliche Produktion intelligenter, mechatronischer Komponenten und deren fertigungstechnische Integration in Kraftfahrzeuge untersucht.

Ziel vorliegender Arbeit ist die Erforschung eines generativen, hybriden Fertigungsverfahrens zum Aufbau komplexer, hochintegrierter 3D Baugruppen, die den hohen Anforderungen an mechatronische Baugruppen in modernen Kraftfahrzeugen genügen. Hierbei soll das flexible Verfahren der Stereolithographie (SLA) mit dem direkten Einbetten von Funktionskomponenten zur sogenannten einbettenden Stereolithographie (eSLA) kombiniert werden. Gleichzeitig sollen elektrisch leitfähige Strukturen während des Bauprozesses generiert werden.

Im Folgenden werden verschiedene Materialien und Verfahren, die bereits zur Erzeugung elektrisch leitfähiger Strukturen im Einsatz sind, hinsichtlich elektrischer Eigenschaften und Integrierbarkeit in den eSLA-Prozess experimentell untersucht und bewertet. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Materialkompatibilität, der Leitfähigkeit, der Stromtragfähigkeit sowie der Automatisierbarkeit.