15.08.2013

idw-online

Das kleinste Puzzle der Welt

Hergestellt haben esForscher mit dem neuen Verfahren „LIGA2.X“, dass mikrostrukturierte Guss-Formen mit der Synchrotronstrahlenquelle ANKA am KIT herstellt. Damitgelingt es, kostengünstige Massenfertigung und höchste Präzision auf derMikroskala zu vereinen, etwa für Bauteile in Uhren, Motoren oderMedizinprodukten.

Winzige Spritzgussteile in großen Stückzahlen mithöchster Genauigkeit werden nun möglich.Mit dem LIGA-Verfahren lassen sich Mikrostrukturen aus verschiedenenMetallen, Keramiken oder Kunststoffen herstellen. Die Abkürzung steht fürLithografie, Galvanik und Abformung. LIGA ermöglicht Strukturen mit hohenAspektverhältnissen (Höhe relativ zur geringsten Breite) und bietet vieleMöglichkeiten der Formgebung. Das in den 1980er Jahren in Karlsruheentwickelte Verfahren wird ständig weiterentwickelt. Nun habenWissenschaftler am KIT eine neue Modifikation des LIGA-Prozesseserarbeitet.Das LIGA2.X-Verfahren zielt auf die kostengünstige Massenproduktion vonKunststoff-Mikrobauteilen mit einem Volumen von unter 0,5Kubikmillimetern. Beim Mikrospritzgießen von Teilen dieser Größe bedurftees bisher einer Substratplatte, welche die Bauteile miteinander verbindet,damit sich diese aus der Form lösen lassen. LIGA2.X macht diese Schichtüberflüssig und erlaubt es, die Bauteile direkt und einzeln über dasMikrospritzgießen zu fertigen.
Damit erübrigt sich die schwierige, zeit-und kostenaufwendige Trennung der Bauteile von der Substratplatte.„LIGA2.X spart nicht nur Kosten ein, sondern gewährt auch größereFreiheiten bei der Anordnung strukturierter Formnester in Mehrfachformen“,erklärt Jochen Heneka, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fürMikrostrukturtechnik
(IMT) und am Institut für Angewandte Materialien –Werkstoffprozesstechnik (IAM-WPT) des KIT.Die in LIGA2.X eingesetzten Werkzeuge für das Mikrospritzgießen bestehenaus drei Platten, um die einzelnen Formteile aus der Form zu lösen, undvier LIGA-Formen, welche sich wechselbar in eine Werkzeugplatte einbauenlassen. Durch Auseinanderbewegen der ersten und zweiten Formplatte wirddas Bauteil aus der LIGA-Form gelöst, mithilfe der dritten Platte wird derAnguss sauber entfernt. Zur Herstellung der mikrostrukturierten LIGA-Formen mithilfe der Röntgentiefenlithografie nutzten die Wissenschaftlerdie Synchrotronstrahlenquelle ANKA am Campus Nord des KIT.

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