Showcase 7. Februar 2018
Innovationsfeld Additive Manufacturing

3D gedruckte Elektronik: "Light-Stick"

Das Fraunhofer ICT verarbeitet mit dem freeformer additiv ein mit Hilfe von Carbon-Nano-Tubes (CNT) elektrisch leitfähiges Komposit. Dieses lässt USB-Sticks mit eingelegter LED bei Zufuhr von Strom leuchten. Auf diese Weise wird zusätzliche Funktionalität in das additiv gefertigte Bauteil gebracht.

Mit funktionalen Materialien lassen sich gezielt zusätzliche Eigenschaften in Bauteile integrieren. Im Praxisbeispiel „Light-Stick“ lag die Herausforderung darin, eine LED in einem USB-Stick ohne Einsatz von Metall mit Strom zu versorgen. Dazu wurden Carbon Nanotubes (CNTs) in den Kunststoff PC/ABS eincompoundiert, um daraus elektrische Leiterbahnen herzustellen.

Versuche des Fraunhofer ICT Pfinztal, Deutschland, mit verschiedenen AM-Verfahren ergaben, dass das ARBURG Kunststoff-Freiformen (AKF) die besten Ergebnisse lieferte. Der freeformer, der über zwei Austragseinheiten verfügt, erzeugt aus den Granulaten Schmelzen. Diese werden dann jeweils über eine Düse in Form kleinster Tropfen ausgetragen. So ist es möglich, in einem Schritt und ohne nachgelagerte Montage komplette Funktionsbauteile additiv zu fertigen.

Für die Herstellung der „Light-Sticks“ wird eine Grundplatte aus ABS im freeformer Bauraum platziert und eine Leuchtdiode eingelegt. Dann trägt die erste Austragseinheit eine dünne Schicht funktionalisierten Materials auf, das die LED mechanisch im Bauteil verankert und gleichzeitig die…

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