Mikropulverspritzgießen

Das Mikropulverspritzgießen (MicroPIM) ist das vielversprechendste Verfahren zur Großserienproduktion von komplex geformten Mikrobauteilen aus Keramik oder Metall für Anwendungen in der Telekommunikation, Mikrofluidik, Mikroverfahrenstechnik und Medizintechnik. Im Vordergrund dieser Arbeit stand die systematische Untersuchung von Formmassen und speziell von Pulver-Dispergator-Binder-Wechselwirkungen, die eine gezielte Einstellung von Feedstockeigenschaften erlaubt. Durch die konsequente Ausnutzung der Stärken verschiedener Dispergatortypen und den Einsatz von submikro- und nanoskaligen Pulvern konnte die Sinterschwindung von Bauteilen verringert, die Prozesssicherheit während der Formmassenherstellung erhöht und die Formtreue im MicroPIM verbessert werden. Durch den mehrphasigen Charakter von Formmassen bestehend aus Pulver und Binder können durch die Prozessführung Inhomogenitäten im Bauteil entstehen. Mit Hilfe der Synchrotron-Computer-Tomographie konnten diese Entmischungen sichtbar gemacht werden. Die Vorgehensweise erlaubt die lokale Bestimmung sowohl von Partikeldichten als auch von Partikelverteilungen über die Methode der Bildanalyse.

Autorentext

Richard Heldele, geboren 1977, studierte von 1998 bis 2004 Mikrosystemtechnik an der Fakultät für Angewandte Wissenschaften der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Die Promotion zum Dr.-Ing. schloss er 2009 an der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg ab.

Klappentext

Das Mikropulverspritzgießen (MicroPIM) ist das vielversprechendste Verfahren zur Großserienproduktion von komplex geformten Mikrobauteilen aus Keramik oder Metall für Anwendungen in der Telekommunikation, Mikrofluidik, Mikroverfahrenstechnik und Medizintechnik. Im Vordergrund dieser Arbeit stand die systematische Untersuchung von Formmassen und speziell von Pulver-Dispergator-Binder-Wechselwirkungen, die eine gezielte Einstellung von Feedstockeigenschaften erlaubt. Durch die konsequente Ausnutzung der Stärken verschiedener Dispergatortypen und den Einsatz von submikro- und nanoskaligen Pulvern konnte die Sinterschwindung von Bauteilen verringert, die Prozesssicherheit während der Formmassenherstellung erhöht und die Formtreue im MicroPIM verbessert werden. Durch den mehrphasigen Charakter von Formmassen bestehend aus Pulver und Binder können durch die Prozessführung Inhomogenitäten im Bauteil entstehen. Mit Hilfe der Synchrotron-Computer-Tomographie konnten diese Entmischungen sichtbar gemacht werden. Die Vorgehensweise erlaubt die lokale Bestimmung sowohl von Partikeldichten als auch von Partikelverteilungen über die Methode der Bildanalyse.