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Präzises und schnelles Abformen von Mikroglasbauteilen durch Mikrospritzguss

Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann und Prof. Dr.-Ing. Joachim Deubener

Förderzeitraum: 2010 - 2012
Förderstelle: DFG, Bonn
Förderkennzeichen:
-

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Randolf Hoffmann und Dipl.-Geow. Simon Striepe

Aufgrund ihrer guten chemischen und thermischen Beständigkeit, ihrer optischen Eigenschaften, der Fähigkeit sterilisiert zu werden sowie ihrer Biokompatibilität und der Möglichkeit, leicht gereinigt zu werden, finden sich mikrostrukturierte Glasbauteile in vielen Anwendungen. Trotzdem sind die heutigen Produktionstechniken solcher Glasbauteile nicht zur Realisierung einer kostengünstigen Massenproduktion geeignet. Daher ist es notwendig neue Fertigungsmöglichkeiten zu finden um die Kosteneffizienz der Produktion von mikrostrukturierten Glasbauteilen zu erhöhen und gleichzeitig die hohe Präzision der Fertigung bei kurzen Zykluszeiten zu gewährleisten.

Ziel des Projektes ist es, die Verarbeitbarkeit von Gläsern im Mikrospritzgussverfahren systematisch zu untersuchen. Zu diesem Zweck soll eine experimentelle Mikrospritzgussanlage im Labormaßstab entwickelt und gebaut werden. Darüber hinaus werden die thermodynamischen Eigenschaften chemisch beständiger Phosphatgläser mit niedriger  Glasübergangstemperatur unter besonderer Berücksichtigung der im Mikrospritzgussprozess herrschenden Umgebungsbedingungen untersucht. Weiterhin werden die Effekte des Formnestmaterials und seiner Oberflächengüte auf die Fließfähigkeit der Glasschmelze in den Mikrokavitäten und neuartige Verfahren der Herstellung dieser Kavitäten untersucht. Um das Fließen der Schmelze in den Mikrokavitäten zu simulieren, soll ein mathematisches Modell entwickelt werden. Schließlich sollen die die Qualität beeinflussenden Prozessparameter und Methoden zur Qualitätskontrolle (optische und mechanische Eigenschaften, Eigenspannungen, Oberflächenrauheiten, Geometrie und Dimensionsgenauigkeit) identifiziert werden.

 

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