Technologien zur Umsetzung

Hochschule Niederrhein. Dein Weg.

Beschichtungsanlagen

Ringschlitzdüsenbeschichtung für smart Garne

 

Die Schlitzdüsentechnik ist ein bislang etabliertes Verfahren in der Beschichtung von Folien für die Verpackungsindustrie. Die Übertragung der Schlitzdüsentechnik in Form eines Ringes auf die Textil- und Bekleidungsbranche ermöglicht die Beschichtung von Filamenten, Garnen und Zwirnen in einem vertikalen Aufbau, und sorgt für eine gleichmäßigen Beschichtung von elektrisch-leitfähigen Schichten oder auch farbwechselnden Lagen.

 

 

Sputtern ist eine bekannte Technologie auf dem Gebiet der Mechanik, Optik und Elektrotechnik, insbesondere in der Halbleiterindustrie. Die Hochschule Niederrhein setzt diese Technologie für Filament- und Bandbeschichtungen mit Silber ein. Die Verwendung eines Hohlzylinders als Magnetron- und Kathodenkonfiguration ermöglicht die Beschichtung dreidimensionaler Substrate, da die gesputterten Partikel von allen Seiten kommen.

Im Vergleich zu anderen Dünnschichtverfahren hat die Sputterabscheidung einige Vorteile, z.B. ist das Sputtern im Trockenverfahren im Vergleich zu typischen chemischen Verfahren umweltfreundlicher, da keine Lösungsmittel verwendet werden und kein Abwasser anfällt. Darüber hinaus kann fast jedes Material gesputtert werden, egal ob leitend oder nichtleitend (unter Verwendung einer HF-Diode).

An der Hochschule Niederrhein wird diese Maschine zum Auftrag dünner zur Entwicklung elektronischer Bauteile, z. B. Transistoren, auf Filamenten genutzt.

Magnetron-Kathodenzerstäubungsmaschine für Filamente und textile Bänder

Fügeverfahren

Smarte Nähte

Für funktionale Nahtmaterialien, wie beispielsweise elektrisch-leitfähige Faden oder elektrolumineszierende Drähte, sind die herkömmlichen „Standard-Industrienähmaschinen“ nicht ausreichend, um dem Material und der späteren Anwendung gerecht zu werden. Ideal ist eine Maschine mit einer Legefadenvorrichtung. So können die funktionalen Fäden als Legefaden eingesetzt werden und unterliegen während des Nahtbildungsprozesses keinen mechanischen Beanspruchungen.

Die niederländische Firma Habraken hat eine Maschine entwickelt, welche kontinuierliche Nähte in 3D produzieren kann. Die Maschine mit der Bezeichnung HM 835 baut auf einer Zweinadel-Säulenmaschine der M-Type Baureihe der Firma Dürkopp Adler, Typ 867, auf.

Die Maschine besitzt hardware-seitig eine drehbare Nadelstange sowie zwei Fadenleger und eine spezielle Steuer- und Programmiereinheit. Funktionale Materialien können somit gelegt werden, und erfahren keinen Abrieb oder mechanische Beanspruchung.

Technische Sticktechnologie

Multifunktionale Stickmaschine für technische Stickverfahren

 

Die multifunktionale Stickmaschine des Typs SGVA der Firma ZSK Stickmaschinen GmbH ist eine Sondermaschine, die über drei verschiedene technische Stickköpfe für unterschiedliche Stickverfahren verfügt.

Der F-Kopf ist ein Standardstickkopf mit neun Nadeln. Dieser Kopf verfügt über die Technik der Doppeltsteppstichstickerei und ermöglicht zusätzlich Stickanwendungen wie Paillettenapplikation, Bohrstickerei, Doppelrollen-Kordelstickerei, sowie Schlaufen-, Kappen- und Bandstickerei.

Die Stickverfahren des K-Kopfes, der Moos- und Kettenstich, sind Ein-Fadensysteme. Dabei wird der Stickgrund mit einer Hakennadel durchdrungen und das von unten zugeführte Fadenmaterial schlaufenförmig durch den Stickgrund an die Oberseite befördert.

Das Stickverfahren des W-Kopfes beruht auf einem Drei-Fadensystem mit Ober- und Unterfaden und einem Legemedium. Das Verlegeverfahren wird in drei wesentliche Technologien untergliedert: Tailored Fibre Placement (TFP), Tailored Wire Placement (TWP) und Tailored Tube Placement (TTP).

3D-Strickmaschine

Innovative Stricktechnik für Smart Textiles

 

Die Stricktechnologie offeriert eine Vielzahl als Gestaltungsmöglichkeiten, um elektrisch-leitfähige Garne in mehreren Lagen eines Gestricks zu verarbeiten, so dass durch die Kombination mit hygroskopischen Materialien oder Halbleiterbeschichtungen resistive und kapazitive, textile Sensoren im Gestrick realisiert werden können.

Additive Manufacturing

Der 3D-Druck ist ein generatives und additives Fertigungsverfahren, bei dem Modelle, Muster, Prototypen, Werkzeuge und Endprodukte, schnell und preisgünstig hergestellt werden können. Die generative Fertigung basiert auf der Grundlage von 3D-CAD-Modellen, der „Digital Fabrication“. Das Prinzip des 3D-Drucks beruht auf dem Aufbauen von nahezu beliebigen Formen in Schichten, weshalb das 3D-Druck-Verfahren auch als Additive Manufacturing bezeichnet wird.

Der 3D-Druck ermöglicht das Drucken mit unterschiedlichsten Materialien. Darunter zählen Kunststoffe für den bekannten Extrusionsdruck in zahlreichen Farben, mit cellulosischen oder mineralischen Anteilen, sowie flexible thermoplastische Polyurethane, leitfähige Kunststoffe mit metallischen Anteilen und wasserlösliche Polymere. Zudem lassen sich auch viele andere interessante Materialien für experimentelle 3D-Drucke wie Zucker, Salz, Beton, Graphen oder Schokolade verarbeiten.

Entwicklung gedruckter mehrschichtiger Leiterplatten mittels 3D-Druck

 

 

Mit einer neuartigen und speziellen 3D-Druck-Technologien werden mehrschichtige Schaltkreise gedruckt, Pasten aufgetragen und Komponenten auf der Platine platziert.

Diese 3D-Druck-Technologie ermöglicht das Drucken leitfähiger und isolierender Tinten für einen mehrschichtigen Leiterplattenaufbau. Mittels Dispenser wird leitfähiger Kleber aufgetragen. Ein integrierter Pick und Place Druckknopf erfasst vorgelegte elektronische Komponenten, aktiviert aufgebrachten leitfähigen Kleber mittels integrierter UV-Lampen und platziert die Bauteile auf die zuvor gedruckte Leiterplatte. So lassen sich individuelle und flexible PCBs herstellen.