Programm 2019

Das Praxisforum 3D gedruckte Elektronik findet am 10. Juli 2019 im Vogel Convention Center, Würzburg statt.

Mittwoch, 10. Juli 2019

09:00 Uhr
Registrierung der Teilnehmer
09:30 Uhr
Begrüßung und Eröffnung
Referent: Anna-Lena Gutberlet

Dr. Anna-Lena Gutberlet (geb. Idzko) studierte Physik an der Universität Augsburg und promovierte anschließend am Helmholtz Zentrum München mit Schwerpunkt Biophysik. Seit 2012 ist sie in der Wissenschaftskommunikation tätig. Frau Gutberlet ist seit 2015 als freie Autorin für die ELEKTRONIKPRAXIS tätig und verantwortet dort den Schwerpunkt „Elektronikfertigung“ sowie das Praxisforum 3D-gedruckte Elektronik. Als freiberufliche Redakteurin beschäftigt sie sich zudem mit den Themen Photonik und optische Technologien.

09:40 Uhr
Mikrodosierung von Flüssigkeiten und leitfähigen Pasten mehr

Für die Schaffung und Kontaktierung von miniaturisierten elektrischen Komponenten, räumlichen elektronischen Baugruppen und elektrischen Schaltungen nimmt der Auftrag von kleinsten Mengen einer niederviskosen Flüssigkeit oder einer hochviskosen Paste, z. B. eines hochgefüllten leitfähigen Klebstoffs oder einer Lotpaste häufig eine Schlüsselrolle ein. Die aktuellen Verfahren zur Erzeugung derartiger Dosiermengen kommen bei gewölbten Oberflächen sowie bei der Erzeugung kleinster Tropfen allerdings an die Grenzen der Machbarkeit. Um diese Lücke zu füllen, sind innovative Konzepte und Lösungen für die benötigte Auftragstechnik unumgänglich. Für die Dosierung von niederviskosen Flüssigkeiten, die mit Nanopartikeln versehen sind, eignen sich vor allem piezoelektrische Dosiersysteme, die aus der Tintenstrahldrucktechnik bekannt sind. Für höhere bzw. hochviskose Pasten werden stattdessen berührende und berührungslose Mikrodosierventile eingesetzt.
Dieser Vortrag geht auf die verschiedenen möglichen Dosierverfahren und deren Eigenschaften sowie auf die jeweiligen Herausforderungen bei der Dosierung ein.

Referent: Prof. Dr.‐Ing. Stefan Grünwald | Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik, Technische Hochschule Köln

Prof. Dr.-Ing. Stefan Grünwald ist seit 2015 Professor für Konstruktionstechnik am Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik an der Fakultät für Anlagen, Energie- und Maschinensysteme der Technischen Hochschule Köln. Seine Forschungsgebiete umfassen Mikrodosierung, Präzisionstechnik sowie Konstruktionstechnik. Zuvor war er Entwicklungsingenieur, Projektleiter und Key Account Manager bei PICO Dosiertechnik in Germering sowie Abteilungsleiter Konstruktion bei Werth Messtechnik in Gießen. Der studierte Feinwerktechniker (FH Jena) promovierte an der TU München am Lehrstuhl für Feingerätebau und Mikrotechnik zum Thema „Berührungsloses Dispensen hochviskoser Flüssigkeiten.

10:10 Uhr
3D-gedruckte Elektronik – Chancen und Herausforderungen für den industriellen Einsatz mehr
Gedruckte Elektronik hat Serienreife. Der Schritt in die 3D-gedruckte Elektronik scheint ein kleiner, steht jedoch vor Herausforderungen. Verschiedene Projekte werden international vorangetrieben – es fehlen jedoch reale Applikationen. Wo macht 3D-gedruckte Elektronik Sinn und welches sind die Anforderungen der Elektronik-Industrie, damit der Schritt zur Marktreife auch funktionieren kann? Christoph Völcker leitet das Team für 3D Printing bei Würth Elektronik, welches sich um die künftige Herstellung passiver Bauteile kümmert – einem großen Feld von Anwendungsgebieten. Der Vortrag gibt Einblicke, wie additive Fertigungsverfahren im Unternehmen Einzug halten. Er zeigt die Herausforderungen auf, die 3D-gedruckte Elektronik meistern muss, um sich in der bestehenden Elektronikindustrie zu behaupten.
Referent: Christoph Völcker | Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Dipl.-Ing. Christoph Völcker ist seit Juni 2018 Teamleiter des „Innovation Lab – Additive Manufacturing“ bei Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG. Mit seiner 20-jährigen Erfahrungen im Bereich additiver Technologien verfolgt sein Team die sinnvolle Integration von 3D-Druck in Industrie-Unternehmen sowie die langfristige Strategie 3D-gedruckter Elektronik.

10:40 Uhr
Additiv gefertigte Elektronik der nächsten Generation – Präzise Multi-Materialabscheidung für Schaltkreise, elektromechanische Bauteile und HF-Antennen mehr
Die additive Fertigung nimmt branchenübergreifend zu, da sie gegenüber traditionellen subtraktiven Prozessen wesentliche Vorteile bietet. Neue funktionaler Materialien sowie die hochpräzise additive Fertigung eröffnen neue Anwendungen in der Welt der Elektronik. Erfahren Sie, wie der 3D-Multimaterialdruck Lösungen für die Bedürfnisse von Elektroingenieuren liefern kann die Entwicklung zu beschleunigen, Tests im laufenden Betrieb durchzuführen und neue Geometrien und Funktionen zu nutzen. Wie schnell wird dieser Wandel stattfinden? Welche Branchen werden am stärksten betroffen sein? Und was sind die Auswirkungen?
Dieser Vortrag gibt detaillierte Einblicke in die möglichen Materialtypen, die herstellbaren Bauteile sowie die aktuellen und zukünftigen Anwendungen.


Referent: Valentin Storz | Nano Dimension

Valentin Storz ist EMEA-Direktor bei Nano Dimension und verfügt über mehr als 10 Jahre Erfahrung in der Vertriebsstrategie und -durchführung in der EMEA-Region in multinationalen Unternehmen. Bevor er zu Nano Dimension kam, arbeitete er für MakerBot/Stratasys in verschiedenen Führungspositionen und war General Manager für MakerBot EMEA. Davor war er als Berater für Vertrieb, Strategie, Umstrukturierung und Innovation in den Bereichen Automobil, Elektronik, Fertigung, Metall und Medizin tätig. Valentin besitzt ein Diplom in technischer Betriebswirtschaftslehre von der Universität Stuttgart, Deutschland und der Universität Luela, Schweden.

11:10 Uhr
Kaffeepause
11:45 Uhr
Design und additive Fertigung von metallischen Werkstücken mit integrierten elektronischen Komponenten mehr
Smarte Bauteile sind wichtige Elemente cyber-physischer Systeme und unterstützen den digitalen Wandel zu neuen Wertschöpfungs- und Geschäftsmodellen. Die Integration von elektronischen Komponenten ermöglicht es, Systeme effizienter zu gestalten, indem Prozessbedingungen wirkstellennah erfasst und so nahezu unverfälscht analysiert werden können. Additive Fertigungstechnologien bieten hierfür neue Möglichkeiten des Produktdesigns, wodurch Sensoren frei innerhalb komplexester Bauteilgeometrien positioniert werden können.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Design von Bauteilen und der Entwicklung von Fertigungsstrategien für den additiven Aufbau von metallischen Werkstücken mit integrierten elektronischen Komponenten. Die additiven Verfahren werden dafür unter Berücksichtigung von prozess- und materialwissenschaftlichen Aspekten angepasst. Nach Voruntersuchungen konnten elektronische Komponenten identifiziert werden, welche den hohen Prozesstemperaturen widerstehen. Auf dieser Grundlage wurden Probekörper designt und Einbettungsstrategien entwickelten, welche die Implementierung von elektrischen Leitern in metallische 3D-Druck-Bauteile ermöglichen. Die elektronischen Leiter waren in beiden Fällen funktionstüchtig. Die Forschungsergebnisse zeigen die Möglichkeit, elektronische Bauteile in additiv gefertigte Metallteile zu integrieren.
Referent: Torsten Petrat | Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK, Geschäftsfeld Füge- und Beschichtungstechnik

Torstuktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK, Geschäftsfeld Füge- und Beschichtungstechnik en Petrat studierte Maschinenbau an der TU Berlin. In seiner Abschlussarbeit am Fraunhofer Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK beschäftigte er sich mit „Laser-Pulver-Auftragsschweißen zum additiven Aufbau komplexer Formen“. Anschließend arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der BAM – Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung. 2015 kehrte er ans Fraunhofer IPK zurück und ist dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Geschäftsfeld Füge- und Beschichtungstechnik tätig.

12:15 Uhr
Übersicht über Herstellungsmethoden eines in hybridbaudweise FDM-gefertigten Tauchspulenaktors zur Schwingungsbeeinflussung mehr
Durch die Nutzung elektrisch und thermisch leitfähiger oder auch magnetisierbarer Materialien in geschickter Kombination mit den mechanischen Eigenschaften polymerer Werkstoffe lassen sich mittels additiver Fertigungstechnologien aktorisch wirksame Komponenten produzieren. In diesem Zusammenhang lassen sich sowohl kostengünstige Prozesse unter Verwendung vergleichsweise breit verfügbarer Materialien einsetzen als auch hoch technologisierte Prozesse, deren Anwendung aufwändige Anlagentechnik sowie geschultes Personal benötigen. Der vorliegende Artikel unterteilt verschiedene Herstellungsmethoden nach der zugrundeliegenden Prozesstechnik (FDM, Inkjet, Polyjet, DIW, SLA, SLS, Aerosol) und gibt in diesem Zusammenhang Umsetzungsbeispiele und mögliche Anwendungsfelder für additiv gefertigte Aktorik. Ein ausführliches Beispiel wird anhand der Umsetzung eines mittels FDM-Druck in hybridbauweise hergestellten Tauchspulenaktors zur aktiven Schwingungsbeeinflussung gegeben. Hierfür wurden zunächst elektromagnetische, elektrodynamische sowie piezoelektrische Aktoren hinsichtlich ihrer Eignung für die additive Fertigung untersucht und darauf aufbauend das Aktorprinzip und das entsprechende Fertigungsverfahren für die Herstellung eines Aktors ausgewählt. Ein abschließender Vergleich mit konventionell hergestellten Tauchspulenaktoren konnte zeigen, dass der in hybrider Bauweise hergestellte Aktor basierend auf den gemessenen Leistungsdaten grundsätzlich für den Einsatz in einem adaptronischen System geeignet ist. Die Einordnung der gewählten Anwendung in Verbindung mit dem Herstellungsverfahren in das Feld der vorhandenen AF-Technologien zeigt, dass unter sorgfältiger Berücksichtigung der Möglichkeiten und Einschränkungen des Verfahrens bereits mit geringem Ressourceneinsatz anwendungsnahe Aktorik hergestellt werden kann.
Referent: Martin Brandt | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

Martin Brandt arbeitet als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt. In der Gruppe Elektromechanik und Automatisierung des Bereichs Adaptronik liegt sein Forschungsschwerpunkt in der additiven Fertigung adaptronischer Komponenten, integrierter Sensorik und Aktorik zur Schwingungsoptimierung und Strukturüberwachung. Zuvor war er Composite Technology Project Manager bei der INVENT GmbH, Braunschweig. Brandt besitzt einen Master of Engineering im Bereich Systems Engineering sowie einem Bachelor of Engineering in Maschinenbau, beide von der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Wolfenbüttel.

12:45 Uhr
Mittagessen
13:45 Uhr
Reparaturverfahren für AMOLED-Displays mehr
Pixelfehler in AMOLED-Displays führen zu hohen Ausschussraten. Der Grund für fehlerhafte Displays sind meistens Kurzschlüsse durch überschüssiges Material oder fehlende Leiterbahnen. Bisher existieren noch keine Reparaturprozesse, die die nötigen Auflösungen erreichen, um Produktionsfehler zu beheben, weswegen fehlerhafte Displays meist als Ausschussware entsorgt werden. Um die Produktionsfehler zu beheben wird ein Reparaturverfahren entwickelt, welches additive und subtraktive Verfahren kombiniert. Kurzschlüsse verursachendes überschüssiges Material wird mit einem Femtosekundenlaser teilweise oder ganz abgetragen. Fehlende Leiterbahnen werden, unter Verwendung von silberhaltigen Tinten, mit einem Dispensierverfahren und gleichzeitiger Laseraushärtung bis in den einstelligen Mikrometerbereich gedruckt. Der Prozess soll zudem dazu verwendet werden, leitfähige Verbindungen von oberflächenmontierten Bauelementen (engl. Surface mounted devices, SMDs) auf dreidimensionalen Bauteilen herzustellen.
Referent: Christian Zander  | Laser Zentrum Hannover e.V.

Christian Zander ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Laser Zentrum Hannover. Er studierte Elektro- und Informationstechnik an der Hochschule Hannover (M. Eng / B. Eng). Zuvor absolvierte er eine Ausbildung zum Fachinformatiker für Systemintegration bei der Deutschen Telekom.

14:15 Uhr
3D-gedruckte Mikrokühler für die Leistungselektronik mehr
Immer kleiner werdende Bauteile, steigende Leistungen und dies bei nahezu gleich bleibendem Wirkungsgrad führen zu immer größer werdenden Ansprüchen an die Entwärmungskonzepte. Eine Möglichkeit dem zu begegnen ist der Einsatz von Mikrokühlern, welche mittels eines 3D-Druckverfahrens aus Metallpulver hergestellt werden. Damit können Kühlstrukturen und Versorgungsstrukturen strömungsmechanisch optimiert auf kleinstem Raum hergestellt werden. Die besondere Art der Herstellung ermöglicht dabei Kühlleistungen von über 600 Watt pro cm².
Durch den Einsatz dieser Kühler können Bauteile und Systeme signifikant verkleinert werden, was am Beispiel eines DC/DC-Wandlers gezeigt wird. Die Dichte des Wandlermoduls konnte durch die effektive Kühlung  extrem erhöht werden und führte zu den Kenngrößen von 34,0 KW/kg und 52,1 KW/dm³. Ein anderes Beispiel betrifft die Kühlung von Bauteilen einer Multilayer-Platine. Hier wurde ein nur 0,8 mm dicker Kühler entwickelt welcher bereits während der Herstellung der Platine ins Leiterplattenmaterial eingebracht wird und damit integraler Bestandteil der Platine ist.
Generell bietet das 3D-Druck-Verfahren bei der Herstellung der Bauteile enorme Vorteile. So sind alle Kühler angepasst an die kundenspezifischen Bedürfnisse ohne dabei Mehrkosten zu verursachen. Auch eine Individualisierung während der Fertigung ist ohne Mehrkosten möglich, da keine Werkzeuge zur Herstellung benötigt werden.


Referent: Dr. Thomas Ebert | IQ evolution GmbH

Dr. Thomas Ebert studierte an der RWTH Aachen Kraftfahrzeugtechnik. Anschließend promovierte er am Fraunhofer ILT zum Thema „Entwicklung und Optimierung von Mikrokühlern für Hochleistungsdiodenlaser“. 1989 gründete der Diplom-Ingenieur gemeinsam mit zwei Kollegen sein erstes Unternehmen und übernahm dessen Geschäftsführung. Das Unternehmen entwickelte und fertigte Laseranlagen zum Schweißen von Kunststoffen. Im Jahr 2006 legte er die Geschäftsführung nieder und verkaufte seine Anteile am Unternehmen, um IQ evolution zu gründen, deren Geschäftsführung er bis heute innehat. IQ evolution ist Entwickler und Hersteller von Mikrokühlern mittels Metall-3D-Druck

15:00 Uhr
Kaffeepause
15:30 Uhr
Additive Fertigung und Recht mehr
Additive Fertigungsverfahren werden es künftig Privaten erlauben, auch ohne technische Unterstützung Dritter, Waren und Gegenstände zu reproduzieren – und zwar originalgetreu. Wir beschreiten damit nicht nur technische neue Wege, sondern es stellen sich auch juristisch neue Herausforderungen. Bislang greifen eine Reihe von gesetzlichen Bestimmungen, welche die Verwertung gewerblicher Schutzrechte von der Zustimmung des Rechteinhabers abhängig machen, nicht im Rahmen privater Verwertungshandlungen. Ob dies auch dann gilt, wenn komplexe Produkte von Privaten selbst reproduziert werden können, ist zu klären wie auch die Anschlussfrage, ob hier der Gesetzgeber unter Umständen nachjustieren müsste.
Referent: Dr. Joseph Fesenmair  | Bird & Bird

Joseph Fesenmair ist Partner der internationalen Anwaltskanzlei Bird & Bird. Seine Expertise deckt den gesamten Bereich des Marken-, Geschmacksmuster-, Medien- und Sportrechts ab. Seine umfangreiche forensische Arbeit umfasst nationale und jurisdiktionsübergreifende Fälle von IP Rechtsstreitigkeiten, einschließlich solchen, die sich auf die Verletzung von Gemeinschaftsmarken und Gemeinschaftsgeschmacksmusterrechten beziehen. Joseph Fesenmair unterstützt angesehene deutsche und internationale Unternehmen mit strategischer Beratung, die im Speziellen die Entwicklung und Optimierung von Strategien für die Eintragung und den Schutz von nationalen und internationalen Markenportfolios umfasst.

16:00 Uhr
Diskussion mit Dr. Fesenmair zum Thema 3D-gedruckte Elektronik und Recht mehr

Mit dem Siegeszug des 3D-Drucks sowie dem Einzug in die Elektronikfertigung ergeben sich auch neue rechtliche Fragestellungen. Was wollten Sie schon immer zum Thema Urheberrecht und gewerblichen Schutzrecht wissen? Schicken Sie uns (hier) Ihre speziellen Fragen aus dem Bereich 3D-gedruckte Elektronik. Dr. Joseph Fesenmair, Partner der internationalen Anwaltskanzlei Bird & Bird, diskutiert ausgewählte Fragen mit Ihnen vor Ort.

Referent: Dr. Joseph Fesenmair  | Bird & Bird

Joseph Fesenmair ist Partner der internationalen Anwaltskanzlei Bird & Bird. Seine Expertise deckt den gesamten Bereich des Marken-, Geschmacksmuster-, Medien- und Sportrechts ab. Seine umfangreiche forensische Arbeit umfasst nationale und jurisdiktionsübergreifende Fälle von IP Rechtsstreitigkeiten, einschließlich solchen, die sich auf die Verletzung von Gemeinschaftsmarken und Gemeinschaftsgeschmacksmusterrechten beziehen. Joseph Fesenmair unterstützt angesehene deutsche und internationale Unternehmen mit strategischer Beratung, die im Speziellen die Entwicklung und Optimierung von Strategien für die Eintragung und den Schutz von nationalen und internationalen Markenportfolios umfasst.

16:30 Uhr
Fragen und Verabschiedung der Teilnehmer
Referent: Anna-Lena Gutberlet

Dr. Anna-Lena Gutberlet (geb. Idzko) studierte Physik an der Universität Augsburg und promovierte anschließend am Helmholtz Zentrum München mit Schwerpunkt Biophysik. Seit 2012 ist sie in der Wissenschaftskommunikation tätig. Frau Gutberlet ist seit 2015 als freie Autorin für die ELEKTRONIKPRAXIS tätig und verantwortet dort den Schwerpunkt „Elektronikfertigung“ sowie das Praxisforum 3D-gedruckte Elektronik. Als freiberufliche Redakteurin beschäftigt sie sich zudem mit den Themen Photonik und optische Technologien.

16:40 Uhr
Ende der Veranstaltung