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Abformen von Mikro- und Nanostrukturen
Mit abnehmenden Abmessungen steigen die Herausforderungen an Mikro-Abformung, was am Beispiel des Heißprägens und Mikrothermoformens aufgezeigt wird. Das Heißprägen (oder Nanoimprinting) als eines der etablierten Mikroreplikationsverfahren bietet aufgrund seines einfachen Prozessschemas ein hohes Maß an Flexibilität und Prozessvielfalt sowohl hinsichtlich der implementierten Verfahrensvarianten als auch der Materialien. Das Mikrothermoformen erlaubt die Herstellung dreidimensionaler Bauteile mit bereits vorstrukturierten Oberflächen. Daraus abgeleitet wird das Mikro-Blowmolding oder Twin Sheet Forming, mit dem sich dreidimensionale Mikrohohlkörper mit innen- oder außenliegender mikro- oder nanostrukturierter Oberfläche herstellen lassen. Charakterisiert werden die Verfahren an Parametern wie Entformung, Entstehung von Entformkräften, Bauteilschwindung und deren Abschätzung über Zustandsdiagramme thermoplastischer Polymere sowie der Prozesssimulation.
Galvanotechnik; 102 (2011)4, S. 928-936, 10 Abb., 14 Lit.-Hinw. Worgull, M.; Kolew, A.; Heilig, M.; Schneider, M.; Dinglreiter, H.
Replication of Micro- and Nano-Structures
As the size of structures decreases, so their micro-replication becomes more challenging, as shown here in terms of hot-pressing and micro-thermo forming. Hot pressing (also known as nanoimprinting) is an established micro-replication process which, thanks to its straightforward processing sequence, affords a high degree of flexibility and process variations as well as, with certain process variants, a wide range of materials which can be used. Micro-thermo forming enables the production of three-dimensional components including those with a pre-structured surface. A derivative of this is micro-blow moulding or Twin Sheet Forming which enables production of three-dimensional micro-scaled hollow components with internally or externally patterned micro- or nano-structures. Key issues here are parameters such as mould release, mould release forces, component shrinkage and its prediction from phase diagrams of thermoplastic polymers as well as other process simulations.
